免疫学作为生命科学领域的核心学科之一,在中科院分子细胞科学卓越创新中心的研究体系中有明确的学科定位和发展规划。该中心免疫学团队长期聚焦于免疫系统的分子调控机制与疾病转化研究,构建了从基础免疫学理论到临床应用的完整研究链条。在学科建设方面,重点布局了三大研究方向:免疫细胞发育与功能调控、肿瘤免疫微环境解析、免疫代谢互作网络。
在免疫调控机制研究方面,团队系统揭示了T细胞受体信号转导通路的动态调控网络。通过单细胞多组学技术对CD8+ T细胞分化轨迹进行精细解析,发现转录因子Eomesodermin在记忆细胞形成中的关键作用,相关成果发表于《Nature Immunology》。针对B细胞受体多样性调控,建立了基于CRISPR-Cas9的表观遗传编辑系统,成功构建人工抗体库,为肿瘤靶向治疗提供了新工具。在免疫代谢领域,创新性提出免疫细胞糖酵解代谢与抗肿瘤免疫的负反馈调控模型,发现AMPK信号轴在调节免疫细胞功能中的枢纽作用。
肿瘤免疫治疗方向的突破性进展体现在CAR-T细胞工程化改造技术的优化应用。团队开发的第三代CAR-T细胞通过引入PD-1共刺激结构域,使持久性免疫应答效率提升至78.6%。在实体瘤治疗领域,首创的肿瘤相关抗原双特异性抗体平台已进入临床前试验阶段,成功实现肝癌和乳腺癌模型的完全缓解。针对免疫治疗耐药性问题,建立了基于空间转录组学的肿瘤微环境动态监测系统,可实时解析耐药性产生的分子机制。
研究方法创新方面,自主研发的"免疫微流控芯片-单细胞测序"联用平台将样本处理效率提升40倍,单细胞分辨率达到亚细胞器级别。在人工智能辅助研究方面,构建了免疫学知识图谱数据库(ImmuDB),整合了超过200万条免疫相关调控数据,开发了基于深度学习的免疫细胞分群预测模型。实验验证显示,该模型对T细胞亚群鉴定的准确率达到92.3%。
学科交叉融合体现在与计算生物学、材料科学的深度合作。与纳米科技团队联合开发的智能型免疫检查点抑制剂,通过响应性纳米颗粒实现药物精准递送,在黑色素瘤模型中展现出优于传统疗法的疗效。在代谢工程领域,成功构建了人工酵母细胞工厂,实现了免疫球蛋白片段的大规模生物合成,生产成本降低两个数量级。
未来研究规划将重点突破三个战略方向:解析免疫衰老的分子时钟机制,建立基于表观遗传重编程的抗衰老免疫疗法;其次,开发基于CRISPR的精准免疫编辑技术,实现肿瘤突变基因的靶向修复;最后,构建数字孪生免疫系统,通过类器官模型和人工智能模拟,实现疾病免疫机制的动态预测。中心已启动"免疫治疗2030"专项计划,预计到2025年建成具有国际影响力的免疫学大科学装置。