转录组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毁灭性并发症，在某些情况下，很难与关节置换失败的其他原因区分开来。一项研究表明，一种基于“组学”的工具，用于测量预测免疫细胞的丰度，可能有助于诊断因PJI导致的关节置换术失败骨与关节外科杂志．

根据医学博士Robin Patel和她的博士学生Cody R. Fisher及其在明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的同事的新研究，一种名为cibersorx的“基于转录组学的细胞反褶褶工具”可以在膝关节和髋关节置换术失败的病例中评估潜在的免疫反应，可以将PJI与关节置换术后的非感染性并发症区分开来。

PJI样本显示参与感染反应的免疫细胞增加

众所周知，中性粒细胞在关节置换感染部位升高，测量中性粒细胞数量通常涉及细胞计数或显微镜观察，在某些样本类型中是不可能的。转录组学是一种新兴的技术，它使用RNA测序来确定哪些基因被表达。

CIBERSORTx是一种转录组数据分析工具，可从混合细胞群样本的RNA序列数据中生成“预测细胞结构”。它提供了一种潜在的替代方法，从其他不合适的样本类型评估细胞群体组成的标准方法，并可能允许完全放弃标准方法。

对超声流体样本进行了测试，这些样本是用帕特尔博士及其团队改进的超声技术获得的，该技术可以对手术切除的植入物表面进行采样。根据Patel博士的说法，“超声液提供了对植入物表面的直接检查，因此为研究关节置换术失败时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53名PJI患者和40名非感染性原因的关节置换失败的膝关节和髋关节置换组件的超声液样本。通过比较预测的细胞形态，来确定预测的特定细胞类型在感染和未感染样本之间的相对丰度是否不同，从而可能有助于区分两者之间的差异。

在评估的22个预测细胞组分中，12个在PJI样本中显示出相对丰度与那些非感染性关节置换术失败的样本的差异。毫不奇怪，来自PJI患者的样本中，免疫细胞类型的比例增加了，这些细胞类型“在对疾病的免疫反应中起着至关重要的作用”细菌感染作者说。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”与非传染性关节置换术失败。

相比之下，非传染性失败的关节置换术病例与参与“组织稳态和慢性炎症修复反应”的预测细胞有关。例如，这将包括由骨关节炎、类风湿性关节炎或对假体设备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，与非传染性相关关节成形术失败。

“组学”技术可能有助于应对诊断PJI的挑战

在PJI情况下，某些类型的免疫细胞在金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌感染(PJI最常见的两种细菌病因)中存在差异。

常规的PJI检测方法存在局限性，因为即使检测到细菌，也很难确认它们是患者症状的原因。新型“组学”方法用于研究感染期间的人类特征(如文中所述)和微生物特征(帕特尔博士及其团队的其他工作主题)，提供了一种同时评估对引起感染的生物体的免疫反应并识别它的新方法。

帕特尔博士及其合著者承认，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，导致无法在一些患者亚组中进行比较。研究人员得出结论，“需要在更大、更强大的队列中进行额外的调查，以证实这些发现，并为未来的诊断测试确定潜在的临界值。”