《Cell》亚洲免疫细胞多样性研究：解锁健康与疾病的遗传密码

《Cell》：Asian diversity in human immune cells

　　

在生命的微观世界里，免疫细胞如同忠诚的卫士，时刻守护着人体的健康防线。它们的特性和功能不仅影响着我们对疾病的易感性，还与疾病的发展和治疗效果息息相关。然而，人类的多样性，就像一幅绚丽多彩的画卷，在免疫细胞的世界里也有着深刻的体现。不同种族、年龄、性别的人群，其免疫细胞的分子和细胞特性存在着显著差异。但令人遗憾的是，这些差异在以往的研究中常常被忽视，尤其是在单细胞基因组学的背景下。这就好比在黑暗中摸索，我们对免疫细胞的了解还远远不够全面和深入。

为了填补这一知识空白，来自新加坡基因组研究所（Genome Institute of Singapore, GIS）、三星基因组研究所（Samsung Genome Institute）、日本理化学研究所（RIKEN）等多个研究机构的科研人员踏上了探索之旅，开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Cell》杂志上，为我们打开了一扇了解亚洲人群免疫细胞多样性的新窗口。

在这项研究中，科研人员运用了多种关键技术方法。他们对来自 5 个亚洲国家、7 个不同人群组的 619 名健康捐赠者的外周血单个核细胞（PBMCs）进行了单细胞 RNA 测序（scRNA-seq），同时结合 B 细胞受体测序（BCR-seq）、T 细胞受体测序（TCR-seq）和基因分型技术，全面深入地分析免疫细胞的特征。此外，他们还通过整合不同的数据集和先进的生物信息学分析方法，对免疫细胞的亚型、基因表达和调控机制进行了详细解析。

研究结果令人瞩目：

1. 构建 AIDA 免疫细胞图谱：研究人员成功构建了亚洲免疫多样性图谱（AIDA），这一图谱包含了来自 619 名捐赠者的 1,265,624 个循环免疫细胞。通过对这些细胞的分析，他们鉴定出 8 种主要的免疫细胞类型，包括 B 细胞、CD34⁺造血干细胞和祖细胞（HSPC）、髓系细胞、自然杀伤细胞（NK）、浆细胞、浆细胞样树突状细胞（pDC）、血小板和 T 细胞12。

2. 发现多种因素对免疫细胞的影响：年龄、性别和自我报告的种族对免疫细胞的比例和特性有着显著影响。例如，pDC 的比例随年龄增长而下降，B 细胞在女性中更为丰富，而 NK 细胞在男性中比例更高。此外，不同种族的捐赠者，其免疫细胞的比例和基因表达也存在差异。如 SG_Malay 捐赠者的 B 细胞比例较高，而泰国捐赠者的髓系细胞比例较低34。

3. 鉴定稀有细胞亚型和转录组梯度：研究人员还发现了一些罕见的细胞亚型，如 dnT 细胞（占所有细胞的 0.04%）、cDC1 细胞（占 0.04%）和非典型 B 细胞（占 0.4%）。同时，他们还揭示了一些连续的转录组梯度，这些梯度与免疫细胞的功能和分化密切相关5。

4. 揭示细胞亚型比例与人类多样性的关系：进一步分析发现，自我报告的种族、遗传血统和性别对细胞亚型比例的影响比年龄、BMI 或吸烟状态更为显著。例如，MAIT 细胞的比例与遗传血统密切相关，而韩国捐赠者的调节性 T 细胞（Treg）比例明显低于其他人群67。

5. 解析细胞邻域特征与人类多样性的关联：利用 MiloR 进行细胞邻域差异丰度测试，研究人员发现了不同性别、年龄和种族的捐赠者之间，细胞邻域的特征存在显著差异。这些差异可能与免疫细胞的功能和疾病易感性有关8。

6. 探索分子变异和 eQTL 效应：研究人员还研究了自我报告的种族对细胞亚型特异性基因表达的影响，发现了许多与种族相关的差异表达基因。此外，通过 eQTL 分析，他们鉴定出了一些功能遗传变异，这些变异影响细胞类型特异性基因表达，并且在非亚洲人群中代表性不足910。

7. 明确 eQTL 与疾病的关联：通过共定位分析，研究人员发现 AIDA eQTL 与免疫相关疾病的 GWAS 之间存在显著的共定位，这为理解疾病的遗传机制提供了重要线索11。

在研究结论和讨论部分，研究人员指出，AIDA 的构建为多祖先疾病数据集的分析提供了有力工具，有助于推动亚洲及其他地区精准医学的发展。同时，他们的研究也强调了研究人类多样性在理解免疫细胞表型和疾病易感性方面的重要性。然而，研究也存在一定的局限性，如人类人口统计学因素可能与社会文化、环境和生活方式等因素相互混杂，技术变异也可能影响研究结果的准确性。未来，需要进一步开展研究，以深入了解这些因素对免疫细胞的影响。

总的来说，这项研究为我们深入了解亚洲人群免疫细胞的多样性提供了重要的基础，为精准医学的发展开辟了新的道路。它就像一盏明灯，照亮了我们在免疫细胞研究领域前进的方向，为未来的研究和临床应用奠定了坚实的基础。