根据发表在8月份Cell上的一项研究，西奈山研究人员通过绘制克罗恩病患者超过100,000个免疫细胞，发现了一种细胞特征，这种细胞参与了一种对治疗无反应的疾病。这一发现为识别生物标志物和为患者量身定制治疗方案打开了大门。

该研究一旦从患者体内取出，就在小肠组织上分析了发炎和未发炎的克罗恩病病变的活组织检查样本。研究人员使用单细胞RNA测序和CyTOF技术在单细胞水平上实时观察肠道病变，识别免疫细胞和循环血细胞及其在病变内和周围的相互作用，并绘制成千上万的景观。病变中的细胞。

该分析发现了以前从未发现的精确细胞类型的特征，这与患者对克罗恩病(一种称为TNF抑制剂的抗炎药)的标准疗法的抗性相关。TNF抑制剂是给予患有中度至重度克罗恩病的患者的主要药物，但是约40%服用该抑制剂的患者最终对其没有反应或者他们的克罗恩病恶化。

“单细胞分析可以改变药物的发现，”共同通讯作者Miriam Merad博士说，他是西奈山西奈山医学院精密免疫学研究所所长，西奈山大学癌症免疫学教授，联合主任The Tisch癌症研究所的癌症免疫学项目和西奈山人类免疫监测中心主任。“这真的会让我们更清楚地了解炎症性肠病以及为什么患者会抵抗以及我们可能针对的其他目标。”

具有签名以识别将在抑制剂上失败的患者有助于避免手术和并发症。根据这项研究的结果，研究人员已经开发了一项临床试验，该试验将测试当患者被诊断患有炎症性肠病时是否有可能在血液检查中找到签名。如果是这样，医生可以避免使用TNF抑制剂，而是使用其他适用于该患者的生物制剂。

“我们以一种以前所未有的精确度定义炎症的方式设计了这项研究，使用免疫学和计算生物学来更好地了解这种疾病，”共同通讯作者Judy H. Cho医学博士，精确医学高级副院长，主任说。查尔斯布朗夫曼个性化医学研究所，Ward-Coleman翻译遗传学教授，伊坎医学院医学，遗传学和基因组学教授。“这些结果强调了当前诊断分析的局限性以及单细胞作图工具识别治疗反应和定制治疗机会的新型生物标志物的潜力。”

该研究观察了四组患者，并使用一组的单细胞分析来识别签名。研究人员随后将来自单细胞分析的数据叠加到多个大型数据集上，这些数据集由其他三组患者组成，这些患者的组织已被分析，并且已知其TNF抑制剂的结果。使用算法和计算生物学，研究人员证实了从单细胞序列中鉴定的特征，导致具有已知治疗结果的多个独立组。

“我们的研究表明，将大量队列中大量RNA患者炎症性病变的高分辨率单细胞定位与广泛临床表征的大型队列结合起来的方法可以得出普遍的见解，突出了广泛转变对人类多因素免疫的理解的潜力。联合通讯作者Ephraim Kenigsberg博士，伊坎数据科学与基因组技术研究所遗传与基因组科学助理教授说。第一作者，西奈山伊坎医学院精密免疫学研究所博士后研究员杰罗姆·C·马丁博士也在这项研究中发挥了重要作用。