Published January 1, 2009 | Version v1
Publication Open

Genomic transcriptional profiling identifies a candidate blood biomarker signature for the diagnosis of septicemic melioidosis

Creators

  • 1. Khon Kaen University
  • 2. Baylor Scott & White Health
  • 3. University of London
  • 4. London School of Hygiene & Tropical Medicine

Description

Melioidosis is a severe infectious disease caused by Burkholderia pseudomallei, a Gram-negative bacillus classified by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) as a category B priority agent. Septicemia is the most common presentation of the disease with a 40% mortality rate even with appropriate treatments. Better diagnostic tests are therefore needed to improve therapeutic efficacy and survival rates.We have used microarray technology to generate genome-wide transcriptional profiles (>48,000 transcripts) from the whole blood of patients with septicemic melioidosis (n = 32), patients with sepsis caused by other pathogens (n = 31), and uninfected controls (n = 29). Unsupervised analyses demonstrated the existence of a whole blood transcriptional signature distinguishing patients with sepsis from control subjects. The majority of changes observed were common to both septicemic melioidosis and sepsis caused by other infections, including genes related to inflammation, interferon-related genes, neutrophils, cytotoxic cells, and T-cells. Finally, class prediction analysis identified a 37 transcript candidate diagnostic signature that distinguished melioidosis from sepsis caused by other organisms with 100% accuracy in a training set. This finding was confirmed in 2 independent validation sets, which gave high prediction accuracies of 78% and 80%, respectively. This signature was significantly enriched in genes coding for products involved in the MHC class II antigen processing and presentation pathway.Blood transcriptional patterns distinguish patients with septicemic melioidosis from patients with sepsis caused by other pathogens. Once confirmed in a large scale trial this diagnostic signature might constitute the basis of a differential diagnostic assay.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

داء الميلويد هو مرض معدٍ شديد تسببه بوركهولديريا كاذبة، وهي عصية سالبة الجرام مصنفة من قبل المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية (NIAID) كعامل ذي أولوية من الفئة ب. تسمم الدم هو العرض الأكثر شيوعًا للمرض بمعدل وفيات 40 ٪ حتى مع العلاجات المناسبة. لذلك هناك حاجة إلى اختبارات تشخيصية أفضل لتحسين الفعالية العلاجية ومعدلات البقاء على قيد الحياة. لقد استخدمنا تقنية المصفوفة الدقيقة لتوليد ملفات نصية على مستوى الجينوم (>48000 نسخة) من الدم الكامل للمرضى الذين يعانون من داء الميلويدات الإنتاني (العدد = 32)، والمرضى الذين يعانون من الإنتان الناجم عن مسببات الأمراض الأخرى (العدد = 31)، والضوابط غير المصابة (العدد = 29). أظهرت التحليلات غير الخاضعة للإشراف وجود توقيع نصي كامل للدم يميز المرضى الذين يعانون من الإنتان عن الخاضعين للمراقبة. كانت غالبية التغييرات التي لوحظت شائعة في كل من داء الميلويدات الإنتاني وتعفن الدم الناجم عن التهابات أخرى، بما في ذلك الجينات المتعلقة بالالتهاب، والجينات المرتبطة بالإنترفيرون، والعدلات، والخلايا السامة للخلايا، والخلايا التائية. أخيرًا، حدد تحليل التنبؤ الصفي 37 توقيعًا تشخيصيًا مرشحًا للنسخة التي ميزت الميلويد من الإنتان الناجم عن الكائنات الحية الأخرى بدقة 100 ٪ في مجموعة التدريب. تم تأكيد هذه النتيجة في مجموعتي تحقق مستقلتين، مما أعطى دقة تنبؤ عالية بنسبة 78 ٪ و 80 ٪ على التوالي. تم إثراء هذا التوقيع بشكل كبير في ترميز الجينات للمنتجات المشاركة في معالجة مستضد MHC من الفئة الثانية ومسار العرض التقديمي. تميز أنماط نسخ الدم المرضى الذين يعانون من داء الميلويدات الإنتاني من المرضى الذين يعانون من الإنتان الناجم عن مسببات الأمراض الأخرى. بمجرد تأكيده في تجربة واسعة النطاق، قد يشكل هذا التوقيع التشخيصي أساسًا لفحص تشخيصي تفاضلي.

Translated Description (French)

La mélioïdose est une maladie infectieuse grave causée par Burkholderia pseudomallei, un bacille à Gram négatif classé par l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIAID) comme agent prioritaire de catégorie B. La septicémie est la manifestation la plus fréquente de la maladie avec un taux de mortalité de 40 %, même avec des traitements appropriés. De meilleurs tests diagnostiques sont donc nécessaires pour améliorer l'efficacité thérapeutique et les taux de survie. Nous avons utilisé la technologie des microréseaux pour générer des profils transcriptionnels à l'échelle du génome (>48 000 transcrits) à partir du sang total de patients atteints de mélioïdose septicémique (n = 32), de patients atteints de septicémie causée par d'autres agents pathogènes (n = 31) et de témoins non infectés (n = 29). Des analyses non supervisées ont démontré l'existence d'une signature transcriptionnelle du sang total distinguant les patients atteints de septicémie des sujets témoins. La majorité des changements observés étaient communs à la fois à la mélioïdose septicémique et à la septicémie causées par d'autres infections, y compris les gènes liés à l'inflammation, les gènes liés à l'interféron, les neutrophiles, les cellules cytotoxiques et les lymphocytes T. Enfin, l'analyse de prédiction de classe a identifié une signature diagnostique de 37 candidats de transcription qui distinguait la mélioïdose de la septicémie causée par d'autres organismes avec une précision de 100 % dans un ensemble d'entraînement. Ce résultat a été confirmé dans 2 ensembles de validation indépendants, qui ont donné des précisions de prédiction élevées de 78 % et 80 %, respectivement. Cette signature a été significativement enrichie en gènes codant pour des produits impliqués dans la voie de traitement et de présentation des antigènes de classe II du CMH. Les schémas transcriptionnels sanguins distinguent les patients atteints de mélioïdose septicémique des patients atteints de septicémie causée par d'autres agents pathogènes. Une fois confirmée dans un essai à grande échelle, cette signature diagnostique pourrait constituer la base d'un test de diagnostic différentiel.

Translated Description (Spanish)

La melioidosis es una enfermedad infecciosa grave causada por Burkholderia pseudomallei, un bacilo gramnegativo clasificado por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) como agente prioritario de categoría B. La septicemia es la presentación más común de la enfermedad con una tasa de mortalidad del 40% incluso con los tratamientos adecuados. Por lo tanto, se necesitan mejores pruebas de diagnóstico para mejorar la eficacia terapéutica y las tasas de supervivencia. Hemos utilizado la tecnología de micromatrices para generar perfiles transcripcionales de todo el genoma (>48.000 transcritos) a partir de la sangre total de pacientes con melioidosis septicémica (n = 32), pacientes con sepsis causada por otros patógenos (n = 31) y controles no infectados (n = 29). Los análisis no supervisados demostraron la existencia de una firma transcripcional de sangre completa que distingue a los pacientes con sepsis de los sujetos de control. La mayoría de los cambios observados fueron comunes tanto a la melioidosis septicémica como a la sepsis causada por otras infecciones, incluidos los genes relacionados con la inflamación, los genes relacionados con el interferón, los neutrófilos, las células citotóxicas y las células T. Finalmente, el análisis de predicción de clase identificó una firma diagnóstica candidata de 37 transcritos que distinguía la melioidosis de la sepsis causada por otros organismos con un 100% de precisión en un conjunto de entrenamiento. Este hallazgo se confirmó en 2 conjuntos de validación independientes, que dieron altas precisiones de predicción del 78% y 80%, respectivamente. Esta firma se enriqueció significativamente en los genes que codifican los productos involucrados en la vía de procesamiento y presentación del antígeno MHC de clase II. Los patrones de transcripción sanguínea distinguen a los pacientes con melioidosis septicémica de los pacientes con sepsis causada por otros patógenos. Una vez confirmada en un ensayo a gran escala, esta firma diagnóstica podría constituir la base de un ensayo de diagnóstico diferencial.

Files

gb-2009-10-11-r127.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a9fa77565614df09912a692bd882592f
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يحدد التنميط النسخي الجيني علامة بيولوجية للدم مرشحة لتشخيص داء الميلويدات الإنتاني الدموي
Translated title (French)
Le profilage transcriptionnel génomique identifie une signature de biomarqueur sanguin candidat pour le diagnostic de la mélioïdose septicémique
Translated title (Spanish)
El perfil transcripcional genómico identifica una firma de biomarcador sanguíneo candidato para el diagnóstico de melioidosis septicémica

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2150817630
DOI
10.1186/gb-2009-10-11-r127

Is supplement to
https://openalex.org/W4280545381 (Other)
https://openalex.org/W3025277965 (Other)
https://openalex.org/W2475044402 (Other)
https://openalex.org/W2407415576 (Other)
https://openalex.org/W2069649144 (Other)
https://openalex.org/W1996185619 (Other)
https://openalex.org/W1984080932 (Other)
https://openalex.org/W1975021899 (Other)
https://openalex.org/W1969125915 (Other)
https://openalex.org/W1898070688 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1553930859
  • https://openalex.org/W163419591
  • https://openalex.org/W1677535439
  • https://openalex.org/W1964948905
  • https://openalex.org/W1965596145
  • https://openalex.org/W1972397579
  • https://openalex.org/W1995830102
  • https://openalex.org/W1996148622
  • https://openalex.org/W1997083516
  • https://openalex.org/W2002688475
  • https://openalex.org/W2026941606
  • https://openalex.org/W2032636734
  • https://openalex.org/W2035817940
  • https://openalex.org/W2039330580
  • https://openalex.org/W2040495071
  • https://openalex.org/W2047776613
  • https://openalex.org/W2054469201
  • https://openalex.org/W2055308117
  • https://openalex.org/W2067263136
  • https://openalex.org/W2069869279
  • https://openalex.org/W2071228946
  • https://openalex.org/W2074571330
  • https://openalex.org/W2083291804
  • https://openalex.org/W2091819001
  • https://openalex.org/W2098558453
  • https://openalex.org/W2099249565
  • https://openalex.org/W2099615351
  • https://openalex.org/W2101891378
  • https://openalex.org/W2104695011
  • https://openalex.org/W2105705325
  • https://openalex.org/W2115806935
  • https://openalex.org/W2118858814
  • https://openalex.org/W2123403764
  • https://openalex.org/W2130623712
  • https://openalex.org/W2131360646
  • https://openalex.org/W2134392597
  • https://openalex.org/W2135485869
  • https://openalex.org/W2137082708
  • https://openalex.org/W2142021926
  • https://openalex.org/W2143682143
  • https://openalex.org/W2145146985
  • https://openalex.org/W2150238431
  • https://openalex.org/W2150932450
  • https://openalex.org/W2154571798
  • https://openalex.org/W2154976095
  • https://openalex.org/W2156491198
  • https://openalex.org/W2158217645
  • https://openalex.org/W2164001967
  • https://openalex.org/W2168888135