01研究背景

 

2022年3月，根据5例不明原因的严重肝炎病例的报告，英国卫生安全局（UKHSA）截至2022年9月30日共发现278例病例。自2022年1月以来，10岁以下儿童出现血清转氨酶超过500 IU的急性非a-e型肝炎。在英国，196例需要住院治疗，69例需要重症监护，13例需要肝移植。自2022年4月以来，病例数量有所下降。UKHSA调查发现，人腺病毒（HAdV）常与不明原因的儿科肝炎有关。但人腺病毒并不是一种常与肝炎相关的病毒，由于此次疫情病因的不确定性，如果涉及HAdV-F41，可能是一种新的或重组的变体。 

 02前言

 

2023年3月，伦敦大学Judith Breue教授课题组在Nature期刊（IF：69.504）发表的题为 “Genomic investigations of unexplained acute hepatitis in children ”的研究成果，通过基因组、转录组、蛋白质组和免疫组化等研究方法，研究了38例英国儿童不明原因肝炎病例、66名年龄匹配的免疫能力正常对照个体和21例免疫抑制的比较个体的研究成果。外植肝脏的组织学分析显示T细胞和B系细胞富集。病例和健康对照肝组织的蛋白质组学比较发现HLA2类、免疫球蛋白可变区和补体蛋白表达增加。并认为在严重的情况下，HHV-6B可能在遗传和免疫易感儿童中触发了免疫介导的肝病。

 03研究思路

 

 04研究方法

 

研究材料：

38名不明原因急性肝炎的儿童的血液或冰冻移植肝脏样本

 

研究技术：

(1) 宏基因组

(2) 实时PCR

(3) 病毒全基因组测序

(4) 组织学和免疫组化

(5) 转录组

(6) 蛋白质组学

 05研究结果

 

1、艾滋病病毒流行病学及实验大纲

鉴于这次疫情病因的不确定性，以及HAdV-F41可能是一种新的或重组变异，作者对5例肝移植病例和5例非移植病例的全血进行了非靶向宏基因组和宏转录组测序。对38例有足够残留物质的肝脏、血液、粪便和鼻咽样本的PCR进一步验证了结果。作者将结果与13名健康儿童和52名既往患有其他发热性疾病的既往健康儿童进行了比较，包括甲型肝炎、与当前疫情无关的肝炎或需要进入重症监护病房的危重疾病。作者还检测了17名严重免疫抑制的肝炎儿童的血液和肝脏活检结果，这些儿童不属于当前疫情的一部分，在这些儿童中，潜伏感染可能会重新激活。

图1|艾滋病病毒流行病学及实验流程

 

2、宏基因组测序

作者对接受5例肝移植的冷冻移植肝组织样本（中位年龄3岁）和5例非移植肝炎患者（中位年龄5岁）的6份血液样本进行了宏基因组和宏转录组测序。作者从5个移植肝中的5个和5个非移植病例的血液样本中的4个中检测到5个丰富的AAV2reads（分别为7-42和1.2-42reads/百万）。所有移植肝脏样本的DNA-seq中HHV-6B水平较低（0.09-4reads/百万），但在6个血液样本中没有。

 

表1|不明原因的儿童肝炎病例及相关标本的特征

 

表2|PCR、宏基因组测序、宏基因组测序和病毒WGS结果

 

3、实时PCR

在DIAMONDS对照全血样本中，65个样本中有6个(9.2%)为AAV2 PCR阳性，而来自病例的11个全血样本中有10个(91%)为AAV2 PCR阳性。对4名免疫缺陷儿童（中位年龄10岁）（CONL1-4）的冷冻肝活检材料也进行了检测。在3名儿童中，肝酶水平升高；没有关于CONL4的结果。在CONL3中检测到AAV2（Ct值：39），在CONL2中检测到HHV-6B（Ct值：34），而HAdV为阴性。表现钻石队列中6名aav2阳性儿童中的4名（图2a）和所有6名aav2阳性免疫缺陷儿童也为HAdV阳性。

 

图2|病例和对照组阳性病例和病毒载量(Ct值）

 

4、病毒全基因组测序

AAV2序列从15例，包括5从移植肝脏和10从非移植病例，集群系统发育控制AAV2序列获得四个免疫缺陷阳性儿童ALT水平升高的比较组和两个健康儿童最近HAdV-F41腹泻。虽然从移植肝脏中恢复的4个HHV-6B基因组的平均测序深度很低，但系统图证实了它们都是不同的。

 

图3|HAdV、AAV2和HHV-6B的系统发育树

 

5、蛋白质组学

蛋白质和肽段分析发现表达增加不明原因的肝炎病例HLAII类蛋白质和肽段（例如，HLADRB1和HLADRB4），多个肽的免疫球蛋白，补充蛋白（如C1q）和细胞内和细胞外释放蛋白质中性粒细胞和巨噬细胞（MMP8和MPO）。在所有对照组肝脏中均无HAdV、AAV2或HHV-6B的证据。

 

图4|病例肝脏样本的转录组学和蛋白质组学分析

 

06研究结论

 

在28例患者中的27例患者的肝脏、血液、血浆或粪便中检测到了高水平的腺相关病毒2（AAV2）DNA；发现31例中23例和23例中16例分别存在低水平的腺病毒（HAdV）和人疱疹病毒6B（HHV-6B）。鉴定了AAV2 DNA复合物，同时反映了hadv介导和HHV-6b介导的复制；在严重的情况下，HHV-6B可能在遗传和免疫易感儿童中触发了免疫介导的肝病。

 

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本研究使用基因组、转录组、蛋白质组和免疫组化等多种方法对儿童不明原因急性肝炎进行研究，发现即使在严重免疫抑制的情况下，对照携带HAdV患儿的血液或肝脏中也很少检测到AAV2，且在严重的情况下，HHV-6B可能在遗传和免疫易感儿童中触发了免疫介导的肝病。其为揭示儿童不明原因急性肝炎的基因组信息，也为系统探索儿童不明原因急性肝炎的研究机制提供了有价值的参考。

 

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参考文献：1. Morfopoulou, S., Buddle, S., Torres Montaguth, O.E. et al. Genomic investigations of unexplained acute hepatitis in children. Nature 617, 564–573 (2023). 

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文末看点｜lumingbio

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