免疫反應(yīng)的效率取決于參與免疫過程中高異質(zhì)性免疫細(xì)胞的協(xié)同。單細(xì)胞技術(shù)可用于分析免疫細(xì)胞亞群和細(xì)胞間網(wǎng)絡(luò)（圖 2-2），探索免疫系統(tǒng)作用機制以及不同個體、物種的差異。

1）利用單細(xì)胞技術(shù)探索不同組織免疫細(xì)胞的特征。對肺、淋巴結(jié)、骨髓和血液中分離的人類 T 細(xì) ? 胞進(jìn)行 scRNA-seq[Szabo PA et al. Nat Commun. 2019]? 發(fā)現(xiàn)，免疫細(xì)胞具有高異質(zhì)性和不同的功能 ? 反應(yīng)，不同組織位置上人類 T 細(xì)胞的持久性和功能各具差異。對斑馬魚的免疫成分單細(xì)胞研究 [表 2-6]? 為群體進(jìn)化的研究提供了參考。

2）利用單細(xì)胞技術(shù)發(fā)現(xiàn)新細(xì)胞類型和細(xì)胞狀態(tài) [Nguyen A et al. Front. Immunol. 2018]。對數(shù) ? 百個扁桃體先天性淋巴細(xì)胞（ILC）和自然殺傷細(xì)胞（NK）進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序發(fā)現(xiàn) [Bj?rklund ?.Ket al. Nat. Immunol. 2016]，細(xì)胞可分為 ILC1、ILC2、ILC3 和 NK 四類，而 ILC3 細(xì)胞亞群可以被繼 ? 續(xù)分為三個亞群。Villani 等人 [Villani A.-C et al. Science. 2017] 對健康人細(xì)胞的 scRNA-seq 發(fā) ? 現(xiàn)，占比 2-3% 的樹突細(xì)胞亞群可以進(jìn)一步區(qū)分為漿細(xì)胞樣樹突細(xì)胞和 CD1C+ 傳統(tǒng)樹突細(xì)胞。

圖 2-2? 免疫學(xué)中的單細(xì)胞基因組學(xué)

[Stubbington MJT et al. Science.?2017]

表 2-6? 斑馬魚免疫細(xì)胞單細(xì)胞研究

觀察免疫細(xì)胞在健康和病理環(huán)境中的組成和發(fā)展軌跡，有助于了解人類疾病的發(fā)生和發(fā)展 [Anna?Metal. Essays Biochem. 2019]。對脾臟和血液進(jìn)行 scRNA-seq 發(fā)現(xiàn)，小鼠和人在器官和物種之間 ? 存在相似性（圖 2-6）[Crinier A et al. Immunity. 2018]，為利用小鼠來研究人類生理學(xué)和疾病奠定了理論基礎(chǔ)。炎性腸病（IBD）患者結(jié)腸間充質(zhì)細(xì)胞的 scRNA-seq 數(shù)據(jù) [Kinchen J et al. Cell. 2018]，確認(rèn)了腸間質(zhì)通過重塑而促進(jìn)了 IBD 炎癥和功能障礙。Lonnberg 基于 scRNA-seq 重建了瘧疾模 ? 型小鼠 Th1 和 Tfh 細(xì)胞的發(fā)育軌跡 [Lonnberg T et al. Sci. Immunol. 2017]，并證明了 Galectin-1

免疫性疾病的單細(xì)胞研究可以為臨床診斷和治療提供重要的理論依據(jù)。Yu Y 等人對小鼠骨髓祖細(xì) ? 胞進(jìn)行單細(xì)胞 RNA 測序 [Yu Y et al. Nature. 2016]，發(fā)現(xiàn)了 PD-1 高表達(dá)的先天性淋巴細(xì)胞（PD-1hi- ILC）。在小鼠流感感染模型中注射缺乏 PD-1 抗體的 PD-1hi-ILCs 后，細(xì)胞因子水平降低并阻斷了木瓜 ? 蛋白酶誘導(dǎo)的急性肺部炎癥。對小鼠和人關(guān)節(jié)炎模型的 scRNA-seq 數(shù)據(jù)研究中發(fā)現(xiàn)，多細(xì)胞類型的網(wǎng) ? 絡(luò)中心具有豐富的與關(guān)節(jié)炎相關(guān)的基因變異，可以優(yōu)先作為靶點 [Gawel, D et al. Genome Med 2019]。結(jié)合單細(xì)胞基因組學(xué)、新興的空間方法、免疫組庫分析、多重免疫表型以及已建立的功能分析方 ? 法，將從根本上改變對感染、自身免疫、過敏和炎癥中免疫功能和功能障礙的認(rèn)識，并推動治療進(jìn)展 [Stubbington MJT et al. Science. 2017]。

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