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8月28日,格拉德斯通研究所(Gladstone Institutes)联合加州大学旧金山分校、斯坦福大学等机构在《Cell》发表研究,运用Perturb-seq技术对来自真实献血者的2200万个原代人T细胞逐一关闭约12800个基因,绘制出迄今最庞大的人类免疫细胞功能图谱。这一成果是"十亿细胞计划"迄今最大的单次贡献,为癌症免疫治疗、自身免疫病机制研究以及AI驱动的生物学模型构建奠定了重要基础。

1. 从"看基因"到"关基因":Perturb-seq的规模化功能筛选
传统基因组学擅长回答"哪些基因在免疫细胞中表达",却难以回答"这些基因各自做什么"。Perturb-seq将CRISPR基因扰动与单细胞测序相结合,能够在大规模单细胞水平上逐一敲除基因并读取其功能后果,从而建立"基因—功能"的因果关联图谱。
此次研究团队将这一技术的通量推到前所未有的高度——对2200万个原代人T细胞逐一关闭约12800个基因,覆盖了T细胞中绝大部分表达基因。如此规模的扰动图谱,为系统解码人类免疫细胞内部的调控回路提供了直接证据。
2. 免疫"基因回路"全景:为疾病机制研究提供新框架
该图谱揭示了T细胞在激活、分化、功能状态转换过程中的关键调控基因及其相互作用网络。团队指出,这一高分辨率功能图谱揭示了健康与疾病状态下免疫细胞内部"精密的基因回路",为理解肿瘤免疫逃逸、自身免疫失衡等病理过程提供了新的分子坐标。
例如,识别出驱动T细胞功能耗竭、或促进杀伤功能的关键基因,将直接服务于下一代癌症免疫疗法的靶点发现与CAR-T/TCR-T细胞的工程化改造。
3. 面向未来:AI模型的"生物学训练集"
这一数据集的价值不止于传统研究——它同时为AI生物学模型提供了高质量的训练语料。随着AI在蛋白质设计、细胞状态预测领域的应用加速,一个经过严格功能注释的、覆盖上万基因的免疫细胞图谱,将成为训练"虚拟免疫细胞"、预测药物扰动响应的关键基础设施。业内认为,这类"图谱级"数据与AI的结合,有望显著加速免疫治疗候选靶点的发现与验证流程。
来源:Cell / Gladstone Institutes

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- 1. 从"看基因"到"关基因":Perturb-seq的规模化功能筛选
- 2. 免疫"基因回路"全景:为疾病机制研究提供新框架
- 3. 面向未来:AI模型的"生物学训练集"






