转录组学技术可能有助于识别膝关节和髋关节置换术后的感染

假体周围关节感染 (PJI) 是膝关节和髋关节置换手术的破坏性并发症，在某些情况下，很难将其与关节置换失败的其他原因区分开来。《骨与关节外科杂志》上的一项研究表明，一种基于“组学”的工具可以测量预测的免疫细胞丰度，可能有助于诊断因 PJI 导致的关节置换术失败。

根据 Robin Patel 的新研究，一种称为 CIBERSORTx 的“基于转录组学的细胞反卷积工具”——它允许评估膝关节和髋关节置换术失败病例中的潜在免疫反应——可以将 PJI 与关节置换术后并发症的非感染性原因区分开来， MD，她的博士学位。明尼苏达州罗彻斯特梅奥诊所的学生 Cody R. Fisher 及其同事。

PJI 样本显示参与对感染反应的免疫细胞增加

虽然已知中性粒细胞在受感染的关节成形术部位升高，但测量中性粒细胞数量通常涉及细胞计数或显微可视化，并且在某些样本类型中是不可能的。转录组学是一种新兴技术，它使用 RNA 测序来确定表达了哪些基因。

CIBERSORTx 是一种转录组数据分析工具，可根据混合细胞群样本中的 RNA 序列数据生成“预测的细胞结构图”。它提供了一种潜在的替代标准方法的方法，用于从其他不合适的样本类型中评估细胞群组成，并可能允许完全放弃标准方法。

测试是在超声处理液样本上进行的，这些样本是使用帕特尔博士及其团队改进的超声技术获得的，该技术对手术切除的植入物的表面进行了采样。根据 Patel 博士的说法，“超声处理液可直接检测植入物表面，因此为研究关节置换术失败期间的关键免疫反应提供了理想的样本类型。”

研究人员使用 CIBERSORTx 比较了来自 53 名 PJI 患者和 40 名非感染性关节置换失败患者的膝关节和髋关节置换失败部件的超声处理液样本。比较预测的细胞结构，以确定预测的特定细胞类型的相对丰度在感染和未感染样本之间是否存在差异——因此可能有助于在有时难以区分两者。

在评估的 22 个预测细胞组分中，有 12 个显示 PJI 样品与非感染性关节置换术失败样品的相对丰度差异。这组作者说，毫不奇怪，来自 PJI 患者的样本中免疫细胞类型的比例有所增加，这些免疫细胞类型在“对细菌感染的免疫反应中起着至关重要的作用”。两种预测的免疫细胞类型——中性粒细胞和活化的肥大细胞——“高度能够区分 PJI”与非感染性关节置换术失败。

相比之下，非感染性关节置换术失败病例与参与“组织稳态和修复以应对慢性炎症”的预测细胞相关。例如，这将包括由骨关节炎、类风湿性关节炎或对假肢装置本身的免疫反应引起的炎症。特别是，预测的巨噬细胞/单核细胞，主要是 M0 和 M1 样表型的巨噬细胞/单核细胞，与非感染性关节置换术失败有关。

“组学”技术可能有助于应对诊断 PJI 的挑战

在 PJI 病例中，某些类型的免疫细胞在金黄色葡萄球菌感染和表皮葡萄球菌感染中存在差异，这是 PJI 的两种最常见的细菌原因。

传统的 PJI 检测方法有局限性，因为即使检测到细菌，也可能难以确认它们是患者症状的原因。研究感染期间人类特征(如文章中所述)和微生物特征(帕特尔博士及其团队其他工作的主题)的新型“组学”方法，提供了一种同时评估对引起感染的生物体的免疫反应的新方法感染并识别它。

Patel 博士和合著者承认他们的探索性研究存在一些局限性，包括患者数量相对较少，导致无法对某些患者亚组进行比较。研究人员得出结论，“需要对更大、更强大的队列进行额外调查，以确认这些发现并为未来的诊断测试建立潜在的临界值。”

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