[AIDDES 傳承與創新:醫學隨想] 青少年氣喘內表型的轉錄體研究—從 JAMA 原始論文到 Letter to the Editor發表與作者回應-張清貿科主任
Transcriptomic Profiles in Nasal Epithelium and Asthma Endotypes in Youth 臨床試驗研究背景與目的
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2828721
Yue M, Gaietto K, Han YY, Rosser FJ, Xu Z, Qoyawayma C, Acosta-Perez E, Canino G, Forno E, Chen W, Celedón JC. Transcriptomic Profiles in Nasal Epithelium and Asthma Endotypes in Youth. JAMA. 2025 Jan 28;333(4):307-318. doi: 10.1001/jama.2024.22684IF: 63.1 Q1 . PMID: 39745770; PMCID: PMC11775736.
Yue 等人於 JAMA 發表的這項研究,針對年齡介於 9 至 20 歲之青少年氣喘患者進行鼻上皮樣本的 RNA 定序(RNA-seq),並運用非監督式機器學習(unsupervised clustering)對轉錄體資料進行聚類分析,成功鑑別出三種主要的氣喘內表型:T2-high、T17-high、以及 T2-low/T17-low。[1] 該研究整合兩個族群性質異質的大型 cohort:GALA II(Genes–Environments & Admixture in Latino Asthmatics)與 SAGE(Study of African Americans, Asthma, Genes and Environments),涵蓋 Latino 與 African American 等族群,旨在反映多元種族背景下的氣喘異質性。
研究進一步探討這些轉錄型與臨床特徵之關聯,包括血清 IgE 濃度、呼氣一氧化氮(FeNO)、支氣管可逆性、吸入性類固醇(ICS)使用、肺功能參數與共病狀況,結果顯示所鑑別之表型與多項臨床變項具統計顯著相關性,強化其臨床應用潛力。
此外,研究團隊亦進行 pathway enrichment 與模組分析,發現 T2-high 族群具顯著 IL-4、IL-13、POSTN、CLCA1 等基因的上調表現,T17-high 內表型則表達 IL-17A、IL-23R 與 neutrophilic chemokines(CXCL1、CXCL8),而 T2-low/T17-low 族群則顯示較為分散的表現模式,可能涉及其他未明確定義的非典型免疫路徑。
此研究為迄今規模最大之鼻上皮轉錄體氣喘研究,首次於多元族群中進行內表型劃分,證明鼻上皮為具臨床潛力的低侵入性氣喘生物標誌平台,有助推動未來氣喘個人化診療策略之發展。
編輯評論補充觀點:Gómez & Phipatanakul 對氣喘內表型轉譯的展望
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2828726
Gomez J, Nino G. Uncovering Transcriptional Endotypes in Pediatric Asthma-A New Lens on Biomarker-Based Clinical Stratification. JAMA. 2025 Jan 28;333(4):293-294. doi: 10.1001/jama.2024.26977IF: 63.1 Q1 . PMID: 39745764.
在 Yue 等人原始研究刊登之時,JAMA 編輯委員會特邀 Gómez 教授(哈佛大學)與 Phipatanakul 教授(波士頓兒童醫院)撰寫評論,題為《Understanding Endotypes to Advance Asthma Treatment》(認識內表型以推進氣喘治療),進一步探討該研究之學術與臨床意涵。
他們在評論中強調三大要點:
1. 鼻上皮作為低侵入性氣喘研究樣本的重要性
Gómez 教授指出,鼻腔上皮的轉錄體變化可高度反映下呼吸道的免疫環境,提供一種不需支氣管鏡檢查即可進行分子分型的實用工具。該方法對於兒童與青少年族群尤其重要,因其對侵入性檢查的接受度低。
2. 轉錄體分型為精準醫療奠定基礎
Phipatanakul 教授指出,該研究顯示 T2-high 族群與 FeNO 升高、IgE 增加等特徵一致,與當前可接受之生物製劑目標(如 anti–IL-5、anti–IL-13)對應良好;而 T17-high 或 T2-low 族群則代表目前治療的「盲區」,有賴進一步研究發展新型標靶。
3. 種族與族群異質性不可忽視
評論亦指出,Yue 等人納入 Latino 與 African American 族群,是該研究的重要強項,因氣喘的臨床表現與環境交互作用具有明顯族群差異。然而,多數轉譯研究仍集中於白人族群,未來應致力於增加多樣性資料的整合與應用。
Letter to the Editor 的補充觀點與討論重點
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2834161
Ma CP, Liao CC, Chang CM. Transcriptomic Profiles in Nasal Epithelium in Youth With Asthma. JAMA. 2025 May 19. doi: 10.1001/jama.2025.3311IF: 63.1 Q1 . Epub ahead of print. PMID: 40388180IF: 63.1 Q1 .
很高興與大家分享,我們AIDDES Lab最近的成果,我跟長庚大學馬鍾佩博士、中山醫藥大學附設醫院中西整合醫療科廖崇智醫師共同撰寫的的 Letter to the Editor 《Transcriptomic Profiles in Nasal Epithelium in Youth With Asthma》 已正式發表於 JAMA!,
共同補充以下兩點觀察:
1. Th1 免疫機轉未納入,可能低估非 T2 內表型的重要性
原文將氣喘內表型分為 T2-high、T17-high 與 T2-low/T17-low,但並未針對 Th1(例如 IFN-γ、CXCL10、IL-12)進行探討。這可能導致病毒誘發型、中性球主導型氣喘的免疫特徵被忽略。文獻指出,Th1 細胞在調控病毒清除、肺部免疫反應中扮演重要角色,特別是在兒童 wheeze 或 recurrent bronchitis 的族群中更為顯著。
我們建議後續研究應納入 Th1 pathway 的指標性基因,並探索 Th1–T17 overlap 可能形成的新內表型,以避免現行分類過度簡化。
2. T2-high 族群中 glycosylation pathway 的臨床意涵尚待開發
我們注意到 T2-high 內表型中,有多個基因參與 glycoprotein synthesis 與 glycosylation process,這可能與抗原呈現、TCR 活化、IL-13 receptor 調控等免疫訊號傳導有關。這與 Xie 等人於 Frontiers in Immunology 報導相呼應,指出針對 glycosylation enzyme 的調控可能成為過敏性氣喘的新興治療標的。
因此,我們建議未來可進一步探索是否可透過 glycan-recognition receptor(如 siglecs 或 galectins)介入調控,達到與生物製劑(如 anti-IL-5/IL-13)類似的免疫抑制效果。
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2834160
Yue M, Gaietto K, Celedón JC. Transcriptomic Profiles in Nasal Epithelium in Youth With Asthma-Reply. JAMA. 2025 May 19. doi: 10.1001/jama.2025.3314IF: 63.1 Q1 . Epub ahead of print. PMID: 40388155.
Yue 等人針對我們的 LETTER 提出正式回覆,肯定我們對 Th1 路徑與 glycosylation 機轉的關注,並表明他們正規劃在後續研究中擴充分析這些尚未完全納入的免疫模組:
對於 Th1,原作者指出因初始 focus 為 T2/T17 免疫,因此未將 Th1 明確分類;但他們認可我們所指出的 IFN-γ、CXCL10 等指標對於非 T2 內表型的辨識價值。
對於 glycoprotein 路徑,作者表示確實觀察到 T2-high 內表型中相關基因富集,也支持我們提及的糖基化在慢性氣道發炎中的潛在功能角色。
撰寫這封JAMA Letter to the Editor的反思與學習
這次能針對 JAMA 的頂尖研究提出 LETTER,並獲得作者正向回應,對我們團隊而言是一次跨國學術對話的珍貴歷程。這個過程讓我們收穫良多:
- 透過轉錄體解讀氣喘內表型,需要整合更多免疫模組與臨床特徵。
- 從 glycosylation 切入可望開啟一條免疫治療的新軸線,提供新藥開發方向。
- 鼓勵學生從文獻批判到實際撰文投稿,是跨學科養成與實證醫學素養的具體實踐。
結語:從閱讀、批判到回應——一段深刻的學術歷程
作為長期關注氣喘與免疫疾病的臨床研究者,我們將持續投入基礎與轉譯研究,並希望透過更多類似的學術參與,將臺灣的觀察與思辨納入國際論述,推進兒童氣喘的精準分類與個人化治療。
誠摯歡迎國內外同道一同加入 AIDDES Lab 的合作研究,共同推進實證醫學。
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感謝您的寶貴意見,張清貿醫師