免疫細(xì)胞在表型和功能上高度復(fù)雜，且越來(lái)越多的免疫細(xì)胞亞群被發(fā)現(xiàn)。幾乎所有的主要免疫細(xì)胞類(lèi)型都具有高度的異質(zhì)性，它們構(gòu)成了豐富多樣的免疫細(xì)胞世界。

傳統(tǒng)的免疫細(xì)胞分類(lèi)系統(tǒng)雖然能夠較好地反映免疫細(xì)胞譜系之間的關(guān)系，但是無(wú)法很好解釋免疫細(xì)胞表型異質(zhì)性問(wèn)題。來(lái)自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部、北京大學(xué)人類(lèi)疾病基因研究中心的研究人員基于大量的免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)錄學(xué)數(shù)據(jù)分析提出了基因可塑性 (gene plasticity)的組學(xué)概念，用以描述基因表達(dá)水平發(fā)生改變的能力，包括表達(dá)量及表達(dá)秩次的改變兩個(gè)方面，建立了量化描述基因可塑性的方法并將基因分為高可塑和低可塑兩種主要類(lèi)型。由于高可塑基因的表達(dá)水平具有高的變化能力，研究人員提出高可塑基因適合作為標(biāo)志分子用于描述免疫細(xì)胞的功能狀態(tài)并預(yù)測(cè)新的免疫細(xì)胞亞群(主要是功能性亞群)。

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為了進(jìn)一步分析高可塑基因在免疫細(xì)胞亞群標(biāo)識(shí)方面的作用，課題組研究人員首先對(duì)文獻(xiàn)報(bào)道的已知免疫細(xì)胞亞群進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，從56個(gè)免疫學(xué)相關(guān)期刊下載到17萬(wàn)篇英文文獻(xiàn)全文，通過(guò)文本挖掘累計(jì)收集到已被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的2757個(gè)人和2233個(gè)小鼠免疫細(xì)胞亞群。對(duì)其標(biāo)志基因進(jìn)行了基因可塑性得分分析，發(fā)現(xiàn)這些標(biāo)志基因在高可塑基因中顯著富集，提示高可塑基因在維持免疫細(xì)胞表型方面具有重要作用，且高可塑基因的組合極大增加了免疫細(xì)胞表型的多樣性。

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因此，鑒定各個(gè)免疫細(xì)胞譜系的高可塑性基因，不僅可以有效促進(jìn)新免疫細(xì)胞亞群的發(fā)現(xiàn)，而且對(duì)于高可塑基因變化規(guī)律的探索將有助于揭示免疫細(xì)胞表型的轉(zhuǎn)換規(guī)律。

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研究人員進(jìn)一步基于大量的轉(zhuǎn)錄組芯片、大量細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序 (bulk RNA-Seg) 以及單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(scRNA-Seg)數(shù)據(jù)，采用新的基因可塑性得分量化方法分別對(duì)B 細(xì)胞、CD4+及CD8+T細(xì)胞、單核細(xì)胞以及自然殺傷細(xì)胞等高可塑基因進(jìn)行了分析和鑒定，獲得了一批具有高度可塑性的基因。

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通過(guò)對(duì)這些高可塑性基因及其組合所代表的潛在新免疫細(xì)胞亞群進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)，對(duì)其進(jìn)行了文獻(xiàn)驗(yàn)證并在T細(xì)胞中進(jìn)行了部分實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明高可塑基因在分析和預(yù)測(cè)免疫細(xì)胞表型方面不僅可行，而且快速高效。因此，研究人員提出了基于基因可塑性的免疫細(xì)胞分類(lèi)方法，其以組學(xué)大數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，核心是任一免疫細(xì)胞亞群均可以基于其高可塑性基因進(jìn)一步劃分為細(xì)小亞群。

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作為一個(gè)理論性架構(gòu)，基于基因可塑性的新型免疫細(xì)胞分類(lèi)系統(tǒng)不僅可以有效解釋免疫細(xì)胞表型的多樣性，而且可以對(duì)新的免疫細(xì)胞亞群進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且與傳統(tǒng)的分類(lèi)方法具有兼容性，而不是相互排斥。