导语
转录组多组学在免疫系统中的应用研究旨在通过分析和解读基因的转录过程，揭示免疫系统中的基本机制、调控网络和功能特征。这种研究方法结合了转录组学、蛋白质组学和其他多组学技术，能够提供全面的关于免疫应答和免疫系统疾病的信息。
免疫系统是机体对抗感染和疾病的重要组成部分，涉及到许多免疫细胞、信号通路和分子机制。通过转录组学的高通量测序技术，可以识别和分类各类免疫细胞，以及不同亚群之间的基因表达差异，进一步了解免疫系统的多样性和分化过程。
通过分析差异表达基因和共表达网络，可以识别免疫调控关键基因、信号通路和转录因子，深入了解免疫应答的调控机制。比较免疫疾病患者和健康个体的基因表达，可以鉴定出与免疫相关的基因和生物标志物，为免疫疾病的诊断、治疗和预后提供新的靶点和指标。揭示药物作用的分子机制，并指导个体化治疗策略的设计。
总之，转录组多组学在免疫系统中的应用研究为我们提供了全面的视角，帮助我们理解免疫系统的复杂性和调控机制。这种综合性的研究方法为免疫相关疾病的预防、诊断和治疗提供了新的思路和策略。
文献一
肠道微生物碳水化合物代谢导致胰岛素抵抗
研究背景
胰岛素抵抗是代谢综合症和2型糖尿病的主要病理生理学基础。先前的宏基因组研究已经描述了肠道菌群的特征及其在胰岛素抵抗3-9中代谢主要营养物质的作用。尤其是辅助性化合物的碳水化合物代谢被认为是宿主能量摄取总量的10%，从而在肥胖和糖尿病前期的发病机制中起着重要作用。然而，其机制尚不清楚。在这里，我们使用一个全面的多组学策略来研究人类之间的关系。我们将无偏粪便代谢组学与代谢组学、宿主代谢组学和转录学数据结合起来，分析微生物体在胰岛素抵抗中的作用。这些数据显示，排泄物碳水化合物，特别是可进入宿主的单糖，在胰岛素抵抗个体中增加，并与微生物碳水化合物代谢和宿主炎性细胞因子有关。我们确定了与胰岛素抵抗和胰岛素敏感性相关的肠道细菌，它们显示出独特的碳水化合物代谢模式，并在小鼠模型中证明胰岛素敏感性相关细菌改善胰岛素抵抗的宿主表型。我们的研究提供了宿主-微生物关系在胰岛素抵抗中的全面观点，揭示了碳水化合物代谢的影响。
文献二
揭示工程 T 细胞在癌症患者器官组织中的作用模式
研究背景
要将针对血癌的细胞免疫疗法的成功经验推广到实体瘤领域，需要改进体外模型，揭示分子水平的治疗作用模式。在这里，我们描述了一个名为 BEHAV3D 的系统，该系统通过成像和转录组学研究免疫细胞与患者癌症器官组织的动态相互作用。我们应用 BEHAV3D 实时追踪了 >15,000 个与患者来源的实体瘤器官组织一起培养的工程 T 细胞，发现了一个由具有强大连续杀伤能力的 T 细胞组成的 "超级吞噬者 "行为集群。在其他 T 细胞概念中，我们还研究了癌症代谢组传感工程 T 细胞（TEG），并发现了行为特异性基因特征，其中包括一组 27 个基因，这些基因以前没有描述过 T 细胞的功能，但超级吞噬杀手 TEG 表达了这些基因。我们进一步发现，I 型干扰素可以为 TEG 介导的杀伤性抗性有机体提供能量。BEHAV3D 是表征细胞免疫疗法行为表型异质性的一种很有前途的工具，可为优化个性化实体瘤靶向细胞疗法提供支持。
文献三
免疫代谢协同进化定义了 ccRCC 中独特的微环境生态位
研究背景
肿瘤细胞表型和抗肿瘤免疫反应受局部代谢物可用性的影响，但肿瘤内代谢物异质性 （IMH） 及其表型后果仍然知之甚少。为了研究 IMH，我们分析了透明细胞肾细胞癌 （ccRCC） 患者的肿瘤/正常区域。IMH的常见模式超越了所有患者，其特征是代谢物丰度和与铁死亡相关的过程的相关波动。瘤内代谢物-RNA协变异分析表明，微环境的免疫组成，特别是髓样细胞的丰度，驱动了瘤内代谢物变异。基于RNA-代谢物协变异的强度和ccRCC中RNA生物标志物的临床意义，我们从参加7项临床试验的ccRCC患者的RNA测序数据中推断出代谢组学特征，并最终确定了与抗血管生成药物反应相关的代谢物生物标志物。因此，局部代谢表型与免疫微环境同时出现，影响正在进行的肿瘤进化，并与治疗敏感性相关。
参考文献
Takeuchi T, Kubota T, Nakanishi Y, Tsugawa H, Suda W, Kwon AT, Yazaki J, Ikeda K, Nemoto S, Mochizuki Y, Kitami T, Yugi K, Mizuno Y, Yamamichi N, Yamazaki T, Takamoto I, Kubota N, Kadowaki T, Arner E, Carninci P, Ohara O, Arita M, Hattori M, Koyasu S, Ohno H. Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance. Nature. 2023 Sep;621(7978):389-395. doi: 10.1038/s41586-023-06466-x. Epub 2023 Aug 30. PMID: 37648852; PMCID: PMC10499599.
Dekkers JF, Alieva M, Cleven A, Keramati F, Wezenaar AKL, van Vliet EJ, Puschhof J, Brazda P, Johanna I, Meringa AD, Rebel HG, Buchholz MB, Barrera Román M, Zeeman AL, de Blank S, Fasci D, Geurts MH, Cornel AM, Driehuis E, Millen R, Straetemans T, Nicolasen MJT, Aarts-Riemens T, Ariese HCR, Johnson HR, van Ineveld RL, Karaiskaki F, Kopper O, Bar-Ephraim YE, Kretzschmar K, Eggermont AMM, Nierkens S, Wehrens EJ, Stunnenberg HG, Clevers H, Kuball J, Sebestyen Z, Rios AC. Uncovering the mode of action of engineered T cells in patient cancer organoids. Nat Biotechnol. 2023 Jan;41(1):60-69. doi: 10.1038/s41587-022-01397-w. Epub 2022 Jul 25. PMID: 35879361; PMCID: PMC9849137.
Tang C, Xie AX, Liu EM, Kuo F, Kim M, DiNatale RG, Golkaram M, Chen YB, Gupta S, Motzer RJ, Russo P, Coleman J, Carlo MI, Voss MH, Kotecha RR, Lee CH, Tansey W, Schultz N, Hakimi AA, Reznik E. Immunometabolic coevolution defines unique microenvironmental niches in ccRCC. Cell Metab. 2023 Aug 8;35(8):1424-1440.e5. doi: 10.1016/j.cmet.2023.06.005. Epub 2023 Jul 5. PMID: 37413991; PMCID: PMC10603615.
