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脓毒症是儿童发病和死亡的重要原因，但宿主反应的生物学异质性限制了靶向治疗和患者分层方面的进展。多组学整合能够结合互补的分子层面信息，识别单项检测无法捕捉的协同疾病程序。本研究整合了瑞士儿童脓毒症研究中22名经培养确诊为细菌性脓毒症患儿血液样本的基因组、整体转录组、蛋白质组和代谢组数据。多组学因子分析识别出一个反映全身炎症的主导宿主反应轴。该轴主要由转录组变异驱动，并得到协同蛋白质组和代谢组信号的支持，包括循环炎症介质及氨基酸代谢改变。该轴与C反应蛋白及严重程度评分替代指标相关。将其投射至一个独立的儿童脓毒症队列（n = 22）后，所得结果再次支持该轴与炎症及病情严重程度相关的解释。单组学投射显示，可从单个组学层面近似重现这一整合信号，其中转录组的表现尤为突出。在三个外部儿童全血转录组数据集中，基于RNA的投射能够区分脓毒性休克患儿与健康对照，并且在不同临床炎症综合征中随病情递增。这些发现界定了儿童脓毒症中一个可重复的炎症性宿主反应轴，并支持利用多组学指导筛选适合临床转化的分子读出指标。
多组学整合识别出儿童脓毒症中可重复验证的炎症性宿主反应轴 | bioRxiv
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Jacques
Fellay
，
瑞士儿科脓毒症研究
，
EUCLIDS 联盟
，
SwissPedHealth 联盟
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doi：
https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736269
Mariam Ait Oumelloul
1
洛桑联邦理工学院生命科学学院，瑞士洛桑；
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Ali Saadat
1
洛桑联邦理工学院生命科学学院，瑞士洛桑；
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Vito Zanotelli
2
苏黎世大学儿童医院代谢部及儿童研究中心，苏黎世大学，瑞士苏黎世；
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Simon Tang
1
洛桑联邦理工学院生命科学学院，瑞士洛桑；
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Barry Ryan
1
生命科学学院，洛桑联邦理工学院，瑞士洛桑；
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Daphne Chopard
3
重症监护与新生儿科及儿童研究中心，苏黎世大学儿童医院，苏黎世大学，瑞士苏黎世；
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Dylan Lawless
3
重症监护与新生儿科及儿童研究中心，苏黎世大学儿童医院，苏黎世大学，瑞士苏黎世；
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Andrea Agostini
3
重症监护与新生儿科及儿童研究中心，苏黎世大学儿童医院，苏黎世大学，瑞士苏黎世；
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Ivana Nemes-Bokun
4
传染病学系，医学院，帝国理工学院，英国伦敦；
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Victoria J. Wright
4
传染病学系，医学院，帝国理工学院，英国伦敦；
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Jethro Herberg
4
传染病学系，医学院，帝国理工学院，英国伦敦；
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Christa E. van der Gaast-de Jongh
5
拉德布德大学医学中心
中心，奈梅亨，荷兰；
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Marien de Jonge
5
拉德堡德大学医学中心，奈梅亨，荷兰；
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Vanessa Sancho-Shimizu
4
帝国理工学院医学院传染病系，伦敦，英国；
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Mike Levin
4
帝国理工学院医学院传染病系，伦敦，英国；
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Philipp K.A. Agyeman
6
伯尔尼大学医学院附属 Inselspital 儿科传染病科，瑞士；
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Christoph Berger
7
苏黎世大学儿童医院传染病与医院流行病学 ವಿಭಾಗ，Steinwiesstrasse 75，8032，苏黎世，瑞士；
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Nicola Zamboni
8
苏黎世联邦理工学院分子系统生物学研究所，苏黎世，瑞士；
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Sandra Goetze
9
苏黎世联邦理工学院 PHRT 瑞士多组学中心（SMOC），苏黎世，瑞士；
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Cedric Howald
10
健康 2030 基因组中心，Campus Biotech 基金会，1202 日内瓦，瑞士；
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Katrin Mannik
10
Health 2030 Genome Center，Fondation Campus Biotech，1202 Geneva，Switzerland；
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Rebeca Mozun
3
Department of Intensive Care and Neonatology and Children's Research Center，University Children's Hospital Zurich，University of Zurich，Zurich，Switzerland；
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Luregn J. Schlapbach
3
Department of Intensive Care and Neonatology and Children's Research Center，University Children's Hospital Zurich，University of Zurich，Zurich，Switzerland；
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D. Sean Froese
2
Division of Metabolism and Children's Research Center，University Children's Hospital Zurich，University of Zurich，Zurich，Switzerland；
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Jacques Fellay
1
School of Life Sciences，Ecole Polytechnique Federale de Lausanne，Lausanne，Switzerland；
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通讯作者：
jacques.fellay{at}epfl.ch
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摘要
脓毒症是导致儿童发病和死亡的主要原因之一。然而，宿主反应在生物学层面的异质性限制了靶向治疗和患者分层研究的进展。多组学整合能够结合互补的分子层面数据，从而识别出单一检测方法无法捕获的协同疾病程序。在本研究中，我们整合了来自……的基因组学、整体转录组学、蛋白质组学和代谢组学数据。
瑞士儿科脓毒症研究纳入的22例经培养确诊为细菌性脓毒症患儿的血液样本。多组学因子分析识别出一个反映全身性炎症的主要宿主反应轴。该轴主要由转录组变异驱动，并得到蛋白质组和代谢组协同信号的支持，包括循环炎症介质和氨基酸代谢改变。该轴与C反应蛋白及严重程度评分替代指标相关。将该轴投射至一个独立的儿科脓毒症队列（n = 22）后，重现了其与炎症及疾病严重程度相关的解释。单组学投射显示，整合信号可由单个组学层近似获得，其中转录组的近似能力尤为突出。在三个外部儿科全血转录组数据集中，基于RNA的投射能够区分脓毒性休克患儿与健康对照，并且随临床炎症综合征的加重而增强。这些发现界定了儿科脓毒症中一个具有可重复性的炎症性宿主反应轴，并支持利用多组学指导分子读出指标的选择，以促进其临床转化。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
基金资助信息声明
本项目获得瑞士个体化健康网络资助项目NDS-2021-911（SwissPedHealth）的支持，并获得ETH领域“个体化健康及相关技术”战略重点领域的支持。瑞士儿科脓毒症研究获得瑞士国家科学基金会项目342730_153158/1和320030_201060/1的资助。L.J.S.获得NOMIS及Thomas and Doris Ammann基金会的资助。本研究还获得ETH领域“个体化健康及相关技术”战略重点领域提供的资金支持。
[2022/601] 授予 S.G.。D.S.F. 获得瑞士国家科学基金会 [320030E_219127 和 320030_231175] 以及苏黎世大学校级重点研究项目 ITINERARE——罕见病创新疗法项目的支持。
版权
本预印本的版权所有者为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本预印本依据
CC-BY 4.0 国际许可协议
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发布于 2026 年 7 月 13 日。
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Ali Saadat
Vito Zanotelli
Simon Tang
Barry Ryan
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Ivana Nemes-Bokun
Victoria J. Wright
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Christa E. van der Gaast-de Jongh
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Philipp K.A. Agyeman
Christoph Berger
Nicola Zamboni
Sandra Goetze
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Katrin Mannik
Rebeca Mozun
Luregn J. Schlapbach
D. Sean Froese
,
Jacques
Fellay
,
瑞士儿童脓毒症研究
,
EUCLIDS联盟
,
SwissPedHealth联盟
bioRxiv
2026.07.06.736269;
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736269
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多组学整合揭示儿童脓毒症中可重复的炎症性宿主反应轴
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Froese
,
Jacques
Fellay
,
瑞士儿童脓毒症研究
,
EUCLIDS联盟
,
SwissPedHealth联盟
bioRxiv
2026.07.06.736269;
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736269
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关键词：儿童脓毒症 · 多组学整合 · 炎症性宿主反应 · 转录组学 · 蛋白质组学 · 代谢组学
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