整合代謝體學與基因體學系統性開發兒童氣喘之新穎診斷及預後生物標記

背景及重要性：氣喘是常見的複雜疾病，影響兒童健康甚鉅。絕大多數氣喘起源於幼兒時期。然而兒童氣喘的自然病程與疾病進展變化多端，難以準確預測。過去只有少數前瞻性以人群為基礎的世代研究探討這類議題。目前醫學界對兒童氣喘的長期預後所知不多，已知有部份病童長大之後會緩解不再發作，有些病童的症狀則會持續至成年，但欠缺評估兒童氣喘預後的預測模型。氣喘相關檢查與生物標記的正常參考值對臨床診療相當重要，但鮮少有研究關注亞洲族群尤其是台灣兒童的正常參考值。氣喘從發病、臨床表現、藥物療效到預後都十分複雜多變，可能包含了一大群病理機轉全然迥異的疾病亞型。因此臨床上十分迫切需要簡便又容易判讀的氣喘生物標記。截至目前為止，針對兒童氣喘開發非侵襲性、簡便且準確的生物標記之相關研究甚少。本計畫有興趣的候選生物標記包括呼氣一氧化氮、肺功能、血清免疫球蛋白E、維生素 D、尼古丁代謝物cotinine、periostin、LTE4、sCD14、脂肪激素adipokines等。近年來系統整體性研究十分熱門，包括基因體學、代謝體學、以及整合這些「體學」的研究方法，有助於更加瞭解複雜疾病的病生理機轉。近幾年高通量科技的進展將基因研究推向全新世代「全基因體相關性研究」，發現了很多複雜疾病的全新致病基因。證據顯示因種族間存在的基因差異性，各種族的過敏氣喘病基因很可能有所不同，華人氣喘病基因體學研究有其重要性。代謝體學著重在了解從細胞、器官或有機體的代謝過程中所產生的許多小分子代謝物。透過分析這些代謝體產物來探索複雜疾病機轉及找尋生物標記的代謝體學研究，是近年的新興研究領域。整合代謝體學與基因體學研究，將可同時分析基因與環境因素對氣喘生成與病理機轉的影響，倘若運用得宜未來發展頗受期待。研究對象(PATCH Child Cohort): 我們最近建立起來的「PATCH兒童世代研究」，已收集超過1300位台灣兒童完整的過敏疾病表徵資料、詳細檢測數據以及檢體，相關研究成果已經在國際知名SCI醫學期刊發表多篇第一/通訊作者原著論文(J Asthma 2011; Clin Exp Allergy 2011; Eur Respir J 2012; PLoS One 2013; J Allergy Clin Immunol 2014; Allergy 2014; PLoS One 2014; J Pediatr 2014; J Allergy Clin Immunol [manuscript in revision])。PATCH兒童世代提供極佳良機讓我們針對上述重要課題推展進一步研究。PATCH兒童世代相關研究結果將可以運用團隊裡的PATCH新生兒世代做為驗證。目標及研究設計：目標一：評估候選生物標記在兒童氣喘診斷及預後的準確性。目標二：系統性搜尋兒童氣喘的基因體生物標記。目標三：系統性搜尋兒童氣喘的代謝體生物標記。目標四：整合性分析兒童氣喘的代謝體與基因體。目標五：開發兒童氣喘病程進展及預後的預測模型。目標六：建立兒童氣喘生物標記的正常參考值。預期貢獻：本三年研究計畫建立一個以兒童氣喘為主題的前瞻性以人群為基礎的世代研究，整合代謝體學與基因體學以系統性開發兒童氣喘之新穎診斷及預後生物標記，相關成果將會對兒童氣喘的預防、診斷、治療與預後評估有具體貢獻。

系統編號:PC10501-2227
原計畫編號:MOST104-2314-B182-046-MY2