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(jī)制以及不同個(gè)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(gè)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(gè)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

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(diǎn)[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(dòng)治療進(jìn)展[Stubbington MJT et al. Science. 2017]。