哮喘是一种常见的慢性呼吸系统疾病，多发于儿童。据世界卫生组织统计，全球现有超过2.6亿哮喘患者[1]。在众多哮喘的风险因素中，婴儿时期呼吸道病毒感染是哮喘发病的主要因素之一[2]。而患重症细支气管炎（severe bronchiolitis）的婴儿在儿童期发生哮喘的比例高达30% [3]。近日，哈佛大学医学院、麻省总医院朱肇中团队采用小RNA转录组学（small RNA sequencing）研究方法，发现在患重症细支气管炎的婴儿中，其鼻气道内的一些microRNA的变化与呼吸道病毒感染、儿童哮喘的风险因素和microRNA调控的表观遗传学机制有着复杂的相互作用，并且与儿童时期哮喘的发病风险有关（图1）[4]。
图1
研究团队利用35th Multicenter Airway Research Collaboration (MARC-35) 多中心重症细支气管炎婴儿队列为研究对象，对525名患有重症细支气管炎的婴儿鼻拭子及鼻咽部样本进行了mciroRNA和mRNA转录组学高通量测序。研究以microRNA为暴露因素，以6岁儿童哮喘发病为研究截点，进行了纵向多组学分析。
本研究有以下发现
1、在患重症细支气管炎的婴儿中，其鼻气道内的microRNA会以不同方式影响儿童时期哮喘的发病。例如，microRNA会与呼吸道合胞病毒（RSV）或鼻病毒（RV）产生交互作用，并受呼吸道病毒的影响，增加儿童时期哮喘的发病风险。并且这些microRNA与婴儿时期的哮喘风险因素（例如：湿疹，皮质类固醇使用，细支气管炎严重程度等）显著相关（图2）。
图2: 鼻气道内的microRNA与哮喘风险因素的关系
2、在人体单组织和血液免疫细胞分析中，研究团队发现儿童哮喘相关的microRNA在哮喘相关的组织（例如：肺组织）以及血液免疫细胞中（例如：辅助性T细胞等）高度表达（图3）。
图3: 鼻气道内的哮喘相关的microRNA在人体组织和血液免疫细胞中的表达
3、在基于microRNA靶向的mRNA信号通路分析中，研究团队发现结合免疫球蛋白E (IgE) 的Fc 受体、Toll样受体等通路与儿童时期哮喘的发病风险显著相关，并在独立的鼻气道细胞因子数据中得到验证（图4）。
图4: 鼻气道内的哮喘相关的microRNA通路，microRNA-mRNA网络，细胞因子验证
哮喘在儿童时期有着很高的发病率，并且致病机制非常复杂。在婴儿时期，上呼吸道的病毒以及宿主的免疫反应会对儿童时期的哮喘发病产生很大的影响。本研究的意义在于，探索及明确婴儿期病毒感染等哮喘发生的风险因素与儿童期哮喘发生的关系以及microRNA参入调控的表观遗传学机制，为今后控制儿童期哮喘发病及降低哮喘的严重程度而进行的预防及早期治疗策略提供理论依据。
相关研究成果于2023年6月15日以original research article形式发表在European Respiratory Journal上 [4]，团队负责人朱肇中助理教授为此研究的第一及通讯作者。该研究由哈佛大学医学院、麻省总医院与乔治华盛顿大学儿童医院等研究者合作共同完成。研究得到美国国立卫生研究院等机构资助。
References （可上下滑动浏览）
1. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/asthma
2. Jartti T, Gern JE. Role of viral infections in the development and exacerbation of asthma in children. J Allergy Clin Immunol. 2017;140(4):895-906..
3. Bacharier LB, Cohen R, Schweiger T, Yin-Declue H, Christie C, Zheng J, et al. Determinants of asthma after severe respiratory syncytial virus bronchiolitis. J Allergy Clin Immunol 2012; 130:91-100 e3.
4. Zhu Z, Freishtat RJ, Harmon B, Hahn A, Teach SJ, Pérez-Losada M, Hasegawa K, Camargo CA Jr, Nasal airway microRNA profiling of infants with severe bronchiolitis and risk of childhood asthma: A multicenter prospective study. Eur Respir J. 2023; ePub ahead of print.
本研究第一作者及通讯作者朱肇中现为哈佛大学医学院及麻省总医院助理教授，博士毕业于哈佛大学公共卫生学院。其主要研究方向为呼吸疾病的多组学分析，曾多次以第一作者或第一作者及通讯作者身份在Nature Genetics, European Respiratory Journal, Journal of Allergy and Clinical Immunology 等杂志上发表哮喘及其他呼吸研究的文章。
* 文章仅供医疗卫生相关从业者阅读参考
本文完
责编：Jerry