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人类的疾病与人体免疫密切相关，免疫系统的适应性需要通过后天长时间发育而产生，并且在抗原识别后会产生特异性的免疫反应，这些应答的核心是多样化的B和T淋巴细胞受体。研究中往往通过单细胞转录组+免疫组库测序来进行数据挖掘和分析，单细胞在免疫系统研究中应用极广，比如肿瘤治疗，自身免疫疾病，用药及疫苗评估等，通过单细胞检测免疫细胞的变化，是一个非常好的切入点。

研究主题：重症新冠肺炎患者血液抗原提呈细胞的单细胞测序揭示抗病毒免疫的多进程缺陷

发表期刊：Nature Cell Biology（IF：28）

研究材料：5 名中度和 10 名重症 COVID-19 患者的PBMC

测序方案：单细胞转录组

内容概述：

新冠肺炎可导致危及生命的呼吸衰竭，炎症介质和病毒载量增加。研究者通过单细胞转录组测序构建了15例中、重度新冠肺炎肺炎患者入院后第1天和第4天以及4名健康献血者的血液抗原提呈细胞(APC)的高分辨率图谱。研究者生成了一个包含81,643个APC的独特数据集，其中包括单核细胞和罕见的树突状细胞(DC)亚群。在重症患者的特定APC中发现了抗病毒免疫防御的多进程缺陷：(1)浆细胞样树突状细胞(pDC，抗病毒免疫的关键效应物)的促凋亡途径增加；(2)pDC和CLEC9a+DC中的固有传感器TLR9和DHX36分别减少(3)抗病毒干扰素刺激基因在单核细胞亚群和(4)CDC1c+DC中主要组织相容性复合体(MHC)II类相关基因和MHC II类反式激活因子活性降低，提示病毒抑制了抗原提呈。

研究主题：利用单细胞转录组测序揭示皮肤自身免疫机制

发表期刊：Nature（IF：69）

样本：10例白癜风患者和5正常人不同部位的皮肤组织

测序方案：单细胞转录组

内容概述：

皮肤是保护身体免受外部环境影响的物理屏障和免疫界面。免疫细胞的异常激活可诱发常见的皮肤自身免疫性疾病，如白癜风，其特征通常是身体某些解剖区域的双侧对称性损害。了解在器官水平上协调皮肤免疫细胞活动的因素对于治疗自身免疫性疾病是必要的。研究者通过使用白癜风的小鼠模型来识别负责驱动模式自身免疫活动的真皮成纤维细胞亚群，该模型基于针对表皮黑素细胞的内源性自动反应性CD8+T细胞的激活。利用白癜风患者皮肤样本的单细胞分析、细胞类型特异性基因敲除和植入实验，发现在白癜风患者皮肤中多种干扰素-γ(干扰素γ)反应细胞类型中，真皮成纤维细胞唯一需要通过分泌趋化因子来招募和激活CD8+细胞毒T细胞。解剖上不同的人真皮成纤维细胞对干扰素γ的反应在趋化因子的表达上表现出内在的差异。在白癜风小鼠模型中，局部抗干扰素γ的成纤维细胞决定了皮肤脱色素的自身免疫模式。研究发现具有允许或抑制干扰素γ反应的解剖学上不同的成纤维细胞是白癜风全身水平皮损模式的关键决定因素，并强调间充质亚群是治疗自身免疫性疾病的靶点。

研究主题：人乳腺癌肿瘤及免疫生态系统的单细胞图谱

发表期刊：Cell（IF：66）

研究材料：144 个肿瘤样本、46 个近肿瘤样本和来自四个缩小乳房成形术的组织

测序方案：单细胞转录组、单细胞蛋白组

内容概述：

乳腺癌是一种异质性疾病。肿瘤细胞和相关的健康细胞形成决定疾病进展和治疗反应的生态系统。为了刻画乳腺癌生态系统的特征及其与临床数据的关系，研究者使用质量细胞术分析了144个人乳腺肿瘤和50个非肿瘤组织样本。使用以肿瘤和免疫细胞为中心的抗体小组评估了2600万个细胞中73种蛋白质的表达。肿瘤在肿瘤细胞组成上表现出个性，包括表型异常和表型优势。肿瘤与免疫细胞的关系分析揭示了与免疫抑制相关的生态系统特征和预后不良。这一大规模的单细胞图谱加深了研究者对乳腺肿瘤生态系统的理解，并表明基于生态系统的患者分类将有助于针对肿瘤及其免疫环境的精确医学方法的个性化诊断。