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预测严重烧伤病人被感染的风险

2015-04-11 01:22
来源:生物谷   作者:

马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员领导的一个科研小组找到了一系列可以预测哪个烧伤病人最有被多次感染的风险的特征。这些特征包括病人不同的基因表达水平。在感染发生之前预测被感染的风险,可以指导哪些病人需要接受预防性治疗,并减少对风险较低的病人使用不必要的抗生素。"

使用临床和基因组的因素来预测哪些病人有被多次感染的风险,可以改善治疗效果,减少抗生素抗性。

马萨诸塞州总医院的研究人员领导的一个小组找到了一组包括基因表达水平不同在内的特征,可以预测哪些康复中的严重烧伤病人最有多次感染的风险。如果有能力做出这样预测,尤其是在感染发生之前,将可以指导哪些病人应该接受预防性治疗,并可以减少在风险较低的病人身上使用不必要的抗生素。

马萨诸塞州总医院外科的分子外科实验室的主任,劳伦斯•拉默(Laurence Rahme)博士,是发表在《外科年鉴》(Annals of Surgery)刊物上的报告的资深作者。她说:“我们的科技手段是世界上首次能够在感染发生前几天甚至几周前预测未来会发生的重复感染。现有的生物标志手段都是在诊断感染,是在感染发生之后。如果能预测感染,那么我们可以更有效地预防和治疗感染,帮助减少抗药性微生物的产生,减少医疗成本。”

感染仍然是导致严重烧伤病人死亡的主要原因之一。重复感染影响病人的痊愈,延长康复所需的时间。现有的惯例是在感染病症出现之后开始抗生素治疗。然而因为一般不能很快鉴别病原体,导致病人需要服用强大的光谱抗生素药物来杀死所有可能的病原体。另外,手术或其他医疗程序也可能引发感染,因此医生可能用抗生素来进行预防。拉默表示,根据病人自生易感染性来选择抗生素治疗的能力可能开辟改善治疗新途径。

为了寻找和感染风险有关的因素,她的研究小组分析了“炎症和宿主对受伤的反应”研究计划里的病人数据。此项研究计划跨多个研究机构,由美国国立卫生研究院资助,主要是研究人体受到严重创伤后的反应。这个计划是由罗纳德?汤普金斯(Ronald Tompkins 医学博士,科学学博士)领导的。他是马萨诸塞州总医院的“外科,创新和生物工程中心”的主任,也是这篇报告的作者之一。整个研究项目的570多个病人中都有超过百分之二十面积的烧伤。这个研究报告主要集中分析了烧伤后一周内收集的113个成年人的基因表达数据,以寻找两组分别是66个中有两个以上感染过程的病人,和47个中一个以内感染过程的病人之间所存在的不同因素。这些因素包括年龄、烧伤面积等临床特征,以及基因表达的模式。

目前用来评估感染风险的因素包括病人的年龄、烧伤的严重程度和烟尘吸入导致的肺部损伤。除了发现这些因素可以帮助预测多次感染以外,此研究报告还展示了一个基于基因表达差异的生物标志模型。这个模型准确的预测了超过百分之八十的病人的易感染性。研究人员经过分析和风险有关的不同找到了证据,暗示涉及免疫反应、总体代谢过程、表观遗传功能(例如调控其他基因表达)的基因,在后来的康复过程中经历了多次感染过程的病人中有显着的区别。这意味着这些功能的早期缺陷,可能是高易感性背后的罪魁祸首。

马萨诸塞州总医院外科的颜双春(Shuangchun Yan,博士)是《外科年鉴》报告的带头作者。他解释说:“如果我们能利用对基因组学的指纹分析来解释为什么有些病人更容易被感染,那么我们未来可以设计出全新的、个体化的治疗方法,并支持对抗生素抗性危机的斗争。”

拉默是哈佛医学院外科,微生物学和免疫生物学的副教授。拉默说:“我们的发现可能有很广泛的应用前景,可能用于烧伤以外的其他可能导致感染的情况。特别是在治疗受到爆发性或其他战斗有关损伤的军事人员。感染是导致他们患病和死亡的主要原因之一。感染给病人带来严重的痛苦,精神上和肉体上的紧张和压力,以及给病人及家属和医疗系统相当可观的经济负担。我们希望,通过专注于研究创新性的抗感染方案,特别是通过开发生物标志常规测试集,和我们阻断病原体发病但不杀死病原体的抗毒性治疗的先锋工作,来达到开启治疗和预防感染而又不加重抗生素抗性的新的篇章。”

除了颜博士和哈佛医学院的汤普金斯教授,其他的作者还包括马萨诸塞州总医院的Amy Tsurumi博士、Colleen M. Ryan医学博士、Arunava Bandyopadhaya博士、瑞士洛桑大学的Yok-Ai Que医学博士、斯坦福大学医学院的Alexander Morgan博士、伍斯特理工学院的Patrick Flaherty博士。这项研究经费来自美国的国防部。“炎症和宿主对受伤的反应”项目的经费来自美国国立卫生研究院/国立综合医学科学研究院。

关于马萨诸塞州总医院(MGH)

马萨诸塞州总医院(MGH)位于美国马萨诸塞州的波士顿市,创始于1811年。它是哈佛医学院最早和最大的教学医院。在美国,马萨诸塞州总医院有最大规模的医院科研项目,每年用于科研的经费超过7.85亿美元。研究中心主要开展的研究集中在这些领域:HIV艾滋病、心血管病、癌症、计算和整合生物学、皮肤生物学、人类遗传学、医学成像、神经退行性疾病、再生医学、生殖生物学、系统生物学、移植生物学和光医学。


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