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研究背景脓毒症是严重创伤后期最常见的并发症,是创伤患者院内死亡的主要原因。创伤后脓毒症的早期诊断是临床救治的关键。然而,创伤患者在伤后常处于“无菌性炎症”状态,这在很大程度上影响了脓毒症的早期诊断。因创伤后脓毒症发生率和致死率高,对脓毒症高危患者的早期识别并给予个体化治疗是降低创伤患者中脓毒症发病率的有效手段。因此,发现有效的创伤后脓毒症早期预警指标,并构建创伤后脓毒症早期预警模型是非常必要的。本研究拟从遗传背景、临床变量和转录组水平三个层面筛选可能与创伤后脓毒症易患性和发生相关的预警指标,构建创伤后脓毒症早期预警模型。材料和方法1.脓毒症易患性基因多态性位点的筛选:一方面采用“Sepsis”和“Polymorphism”作为关键词,在Pubmed、Embase、Web of Knowledge和HuGe数据库中检索筛选脓毒症易患性遗传关联研究文献,对研究人群数≥3的基因多态性位点进行Meta分析,而对研究人群<3的基因多态性位点进行系统评价,筛选出对脓毒症易患性具有预警作用的基因多态性位点。另一方面在前期研究基础上采用候选基因遗传关联策略,通过临床多中心关联研究、蛋白质免疫印迹、荧光素酶报告基因和凝胶电泳迁移实验等对核受体PPARG基因rs10865710C/G在创伤后脓毒症中的作用机制进行研究。2.创伤后脓毒症易患性遗传风险评分模型的建立:在中国创伤患者中对上述筛选出的64个脓毒症易患性基因多态性位点采用SNPscan方法进行分型,通过随机森林法筛选出平均下降准确度（MDA）≥1.0的基因多态性位点,根据各位点对创伤后脓毒症的贡献程度,构建创伤后脓毒症的权重遗传风险评分（wGRS）。然后,采用曲线下面积（AUC）对wGRS的早期预警能力进行评价,进一步采用净重分类改善指数（NRI）来评估遗传风险评分对创伤后脓毒症的再分类能力。3.创伤后脓毒症发生风险早期预警分析:收集严重创伤患者入院后24小时内的临床和实验室检测指标,对创伤后脓毒症的发生风险进行分析,采用Logistic回归和套索回归（LASSO）技术来筛选与创伤后脓毒症发生风险相关的指标,并构建创伤后脓毒症评分（TSS）。然后,采用曲线下面积（AUC）对TSS的早期预警能力进行评价,同时采用Hosmer-Lemeshow（H-L）拟合优度检验来评估TSS的校正能力。4.创伤后脓毒症相关转录组指标的筛选:一方面采用lncRNA转录组芯片技术检测LPS诱导后外周血单个核细胞（PBMCs）的lncRNAs表达变化,对差异表达的lncRNAs进行GO和KEGG分析,并构建lncRNAs-mRNAs共表达网络,筛选可能用于脓毒症发生相关的关键lncRNAs。另一方面对创伤人群外周血的转录组公共数据库进行挖掘,鉴定在创伤后表达显著变化的基因,并在创伤患者中对其表达变化进行验证,然后在严重创伤人群中对其在创伤后脓毒症早期预警中的作用进行研究。研究结果1.通过系统的文献检索,共筛选出349篇脓毒症易患性遗传关联研究文献,涉及405个基因多态性位点。对研究人群≥3的76个基因多态性位点进行了204个Meta分析,及根据年龄、种族划分进行的185个亚组Meta分析,发现29个基因多态性位点与脓毒症的发生相关;而对其余研究人群<3的329个基因多态性位点进行了系统评价,发现63个基因多态性位点与脓毒症的发生风险有潜在的关联性。同时,通过重庆和贵州地区两个临床中心关联研究发现核受体PPARG rs10865710C/G与创伤后脓毒症发生风险显著相关,且蛋白质免疫印迹、荧光素酶报告基因和凝胶电泳迁移实验证实rs10865710C/G是通过影响PPARG基因增强子活性和与转录因子CREB2的结合能力,进而影响PPARγ表达,从而影响创伤后脓毒症的易患性。2.在883例创伤患者中成功分型了64个脓毒症易患性潜在基因多态性位点,随机森林分析结果表明17个基因多态性位点MDA≥1.0,基于该17个位点构建了创伤后脓毒症易患性的遗传风险评分（wGRS）。关联分析显示遗传风险评分与创伤后脓毒症发生风险显著相关(OR=2.19（1.53-3.15）,P=2.01×10-5),对创伤后脓毒症易患性的预警作用的AUC为0.619（0.586-0.651）。当在临床预警模型中加入遗传风险评分后,预警模型的AUC达到0.768（0.739-0.796）,增加了3.40%(P=8.00í10-4),且NRI增加了25.18%（17.84%-32.51%）(P=6.00í10-5)。3.684例创伤患者纳入本部分研究,其中411例（60%）创伤患者划为训练人群,273例创伤患者划为验证人群。在训练人群中,通过Logistic和LASSO分析,从50个临床指标中共筛选出7个脓毒症早期预警临床变量:损伤严重程度评分（ISS）、格拉斯哥昏迷评分（GCS）、体温（T）、心率（HR）、血浆白蛋白（ALB）、国际标准化比率（INR）和C反应蛋白（CRP）,构建了创伤后脓毒症评分（TSS）。分析结果表明,在训练人群和验证人群中,创伤后脓毒症的发生率随着TSS的增加而增加(Ptrend=7.44×10-21和Ptrend=1.16×10-13),TSS对创伤后脓毒症预警作用的AUC为0.799（0.757-0.837）和0.790（0.736-0.836）,且TSS的预警能力优于SOFA评分（P<0.001）。同时,H-L检验发现TSS具有良好的校正能力（P=0.386和P=0.082）。4.对lncRNA转录组数据的差异表达分析发现,PBMCs在LPS诱导后有890个lncRNAs和1635个mRNAs差异表达（FC≥2,FDR<0.05）。根据GO和KEGG分析,差异表达lncRNAs的功能主要集中在NF-KB、NLR、TLR和TNF等信号通路中,这些研究结果为脓毒症的诊断和治疗提供了潜在的lncRNAs靶标。同时,对公共数据库的分析发现VNN1在严重创伤后显著增加,且VNN1可能参与创伤脓毒症的发生和发展。在包含283例和121例患者的两个创伤人群中,血浆vanin-1与创伤后脓毒症发生密切相关(OR=3.92（2.68-5.72）,P=1.67í10-12)和OR=4.26（2.22-8.17）,P=1.28í10-5)),且血浆vanin-1对创伤后脓毒症的早期预警能力(AUC=（0.82（0.77-0.87）和0.83（0.75-0.89））显著优于CRP、PCT和APACHE II（P<0.05）。结论本研究首先通过系统评价和荟萃分析筛选了系列可能与脓毒症易患性相关的基因多态性位点,在此基础上构建了创伤后脓毒症易患性的遗传风险评分。其次,基于创伤患者入院后的临床数据,筛选和构建了包含7个临床变量的创伤后脓毒症发生风险早期预警评分。最后,借助组学技术筛选到一些可能作为脓毒症研究新靶点的差异表达lncRNAs,并发现血浆VNN1可能是预测创伤后脓毒症发生风险的新的生物标志物。