先天性巨结肠症患儿先天性巨结肠相关小肠结肠炎的遗传学、免疫学和微生物标志物鉴定 (HAEC)

新出现的数据表明，HD 儿童 HAEC 的独特表型可能是宿主遗传学、免疫反应和环境触发因素之间复杂相互作用的结果。 数据表明，大约 20-30% 的 HD 患者会发展为 HAEC。 因此，迫切需要对 HAEC 的遗传、免疫和微生物病因进行精心设计的多学科研究，并具有足够的能力来检测疾病表型的差异。

HAEC的先天性​​巨结肠临床表型：

先天性巨结肠 (HD；也称为先天性无神经节巨结肠) 影响 5000 例活产中的 1 例 [2]。 HD 婴儿通常在出生后的最初几个月内进行手术修复（切除无神经节结肠并将正常的神经节肠拉出至肛管）[3, 4]。 这些患有 HD 的儿童中的一部分还会发展为先天性巨结肠相关小肠结肠炎 (HAEC)，这是一种潜在的小肠和结肠严重感染 [5]。 发生 HAEC 的儿童可能会出现发烧、腹胀、爆发性腹泻、呕吐、嗜睡，如果不及时诊断和治疗，可能会导致危及生命的败血症和死亡。 HAEC 可能发生在 HD 患者的手术前或手术后。 关于 HAEC 发生率的报告差异很大，从术前的 15-50% 到术后的 2-30% 不等。 缺乏对 HAEC 标准的明确定义至少是报告发病率出现这种显着差异的部分原因 [6, 7]。 HAEC 的标准化定义最近制定并于 2009 年发表[1]。 HAEC 评分由一组国际专家使用德尔菲法确定的 HAEC 最重要的临床诊断标准组成。 已经实现了病例情景的初步验证，HAEC 评分现在可以用作未来对患有先天性巨结肠症的儿童进行研究的标准化和可重复的结果测量。 现在可以对发生 HAEC 的 HD 患者与未发生 HAEC 的 HD 儿童进行遗传、免疫和微生物差异的严格研究。

遗传变异：目前在患有孤立性或综合征性先天性巨结肠症的个体中鉴定出 10 种不同的基因（RET、GDNF、NTN、EDNRB、ET3、ECE-1、SOX10、ZFHX1B、PHOX2B、NGR1）。 RET 基因在 ENS 的发展中起着关键作用，在 7-35% 的散发病例和大约 50% 的家族病例中发现了 RET 基因的突变。 EDNRB 和 ET3 各占 HD 患者的大约 5%，并且还与 Shah-Waardenberg 综合征有关。 其余 7 个基因中的每一个都在少数孤立的和综合征性 HD 患者中发现了突变[8]。

RET 酪氨酸激酶信号通路及其配体 GDNF 和 NTN 在 ENS 迁移中起主要作用。 EDNRB G 蛋白偶联受体及其配体 ET3 和内皮素裂解酶 ECE-1 形成了一个独立的信号通路，对 ENS 的发展很重要。 RET 和 EDNRB 信号通路似乎通过一种尚未描述的机制与加性效应相互作用。 PHOX2B 是 RET 基因的转录调节因子，SOX10 似乎是 RET 和 EDNRB 基因的转录调节因子。 每个通路中基因的复杂调控，结合通路之间的交叉信号和对 ENS 迁移的影响是正在进行的研究的主题 [8, 9]。

目前的想法是，虽然一些 HD 患者具有足以引起 HD 的单一突变，但许多患者可能在多个 HD 易感基因中具有较弱的突变，这些突变加在一起足以引起 HD [8, 9]。 虽然多年来对 HD 的遗传学进行了深入研究，但没有人关注 HAEC 的可能遗传病因。 迄今为止，基因型对 HAEC 表型的影响很少受到关注，从而为该提议提供了额外的价值。

免疫标志物和 HAEC 表型：

一种假设是 HAEC 可能是由 HD 患者对微生物抗原的不同免疫反应引起的，正如在炎症性肠病患者中发现的那样。 大肠杆菌外膜孔蛋白 C (OmpC) 抗体、荧光假单胞菌 CD 相关蛋白 (I2)、抗 CBiR1（抗鞭毛蛋白）以及酿酒酵母 (ASCA) 和自身抗原、核周抗中性粒细胞抗体 (已知 pANCA) 在被诊断患有克罗恩病 (CD) 和溃疡性结肠炎 (UC) 的患者中升高。 确定的这些抗体升高模式是建立 IBD 诊断以及区分 UC 患者和 CD 患者的非常重要的工具。

相比之下，HAEC 是一种研究相对较少的儿童肠道炎症性疾病，其临床特征与小儿 IBD 相似。 目前很少有人关注探索 HAEC 患者与 IBD 患者免疫反应的相似性。 我们的目标是测量一组常规用于 IBD 患者的抗体，并比较有和没有 HAEC 的 HD 患者。 一种或多种抗体水平可作为有发生 HAEC 风险的 HD 患者的生物标志物。

微生物因素：

数据表明，改变的肠道微生物群可能是易感 HD 患者发生 HAEC 的部分原因。 大多数研究都集中在艰难梭菌上，因为两组报告了艰难梭菌的频率增加。 与没有 HAEC 的患者相比，有 HAEC 的 HD 患者的粪便毒素呈阳性 [10, 11] 其他小组随后报告了非常低的 C. diff 频率。 他们的 HAEC 患者毒素阳性，从而质疑 C. diff 的作用。 在 HAEC 的发病机制中发挥作用。 [12] 其他调查人员发现了大肠杆菌、艰难梭菌。 和隐孢子虫粘附在肠细胞上对 HAEC 患者结肠活检的组织学检查[5] 这些发现表明覆盖结肠管腔表面的保护性粘液凝胶层出现后裂，导致上皮屏障的入侵。 综上所述，这些研究表明肠道-微生物相互作用可能在 HAEC 的发病机制中起重要作用。

此外，导致 HAEC 发展的肠道微生物相互作用的研究可能最好在儿科患者中进行，从而更容易阐明宿主粪便微生物成分的影响。 因此，研究不能因为过于狭隘地只关注存在于遗传易感宿主结肠粪便流中的已知病原体而无法识别其他至关重要的病原体。 此外，肠道微生物群（即粪便流）的特征和 HD 患儿的风险评估可以通过仔细评估指标病例中的宿主和微生物这两个组成部分来最佳地完成。 成功确认或反驳传染性假设需要使用有效的诊断工具。 因此，对 HAEC 的潜在感染性病因或正常肠道菌群触发因素进行系统研究似乎在生物学上是合理的，而且非常合理。

密歇根大学将对患有先天性巨结肠症的儿童进行粪便代谢组学分析。 分析的重点是结肠中细菌和酵母代谢的脂肪酸。 该技术将使用 GC-MASS SPEC 方法来评估患有或不患有先天性巨结肠相关小肠结肠炎的儿童粪便中的促炎脂肪酸和抗炎脂肪酸。