免疫力数字解码重大研究计划
简介
免疫力是人体抵御病原入侵，清除抗原性异物，监控及维系机体健康稳态的综合能力。免疫系统巨大多样性和复杂性是免疫力的关键基础，而传统研究模式未能系统揭示免疫力生成和演变规律。本重大研究计划旨在多角度阐明免疫力的科学内涵，全景式认知健康及疾病状况下人体免疫系统的运行机制，基于整体观念和复杂系统视角，通过融合数学、信息科学、生命科学和医学等理论与技术，以新研究范式破译免疫力密码，促进精准诊疗，服务于“健康中国”战略。
科学目标
基于高质量、标准化的免疫力大数据，开展人体免疫力整体性和系统性数字化解析与重构研究，揭示免疫力构成的生物基础、免疫力维持的关键特征和免疫力调控的普适规律，进而阐明免疫力的科学内涵；对免疫力进行定量化表征和数字化呈现，建立人群免疫力特征图谱，分析免疫力与衰老、疾病等重大生命健康事件的关系并阐释其内在机制和规律；开发基于免疫力数据的疾病风险预警、免疫力可视化和免疫力年龄测定等关键技术，建立个体和群体的免疫力档案，开展基于免疫力干预的健康维护及疾病防治新策略，形成未病先防、疾病早诊、预后评估、个性化医疗和健康管理新模式。
核心科学问题
（一）免疫力复杂系统的物质基础和动态规律。
针对免疫力复杂系统的高度多样性、时空动态性、多维交互性、自主适应性和模式记忆性等特点，采用动态化、跨尺度、多层次的全景研究新范式，以模型驱动和数据驱动相结合的研究方法，明确免疫力复杂系统的时空动态特征，阐明免疫力的组成要素、内在联系与变化规律等生物学内涵，揭示免疫力本质规律和深层运行机制。
（二）多模态免疫力定量表征及数字呈现。
建立不同免疫力表征状态的人群队列，获取并分析免疫分子和细胞的多样性信息，系统解析在分子、细胞、细胞间关联、器官、人群等不同尺度的免疫力数据，形成标准化的多维免疫大数据群，对多源、高维、跨尺度的免疫力数据进行耦合、重构与全景化表征，实现免疫力数字化呈现和量化评估，精准刻画免疫力肖像。
（三）基于免疫力解码的疾病诊疗与健康评估。
阐明重大生命健康事件的免疫力特征及其演变规律，获取重大疾病在器质性病变前的免疫力信号，设立基于免疫力解码的疾病分子分型、精准诊疗与预后评估标准，并整合传统医学证候辨识和“治未病”等理念与方法，构建疾病预警系统，及时评估健康状态并发现疾病早期隐患，为关键生命过程的免疫力干预提供理论依据。
针对免疫力复杂系统的高度多样性、时空动态性、多维交互性、自主适应性和模式记忆性等特点，采用动态化、跨尺度、多层次的全景研究新范式，以模型驱动和数据驱动相结合的研究方法，明确免疫力复杂系统的时空动态特征，阐明免疫力的组成要素、内在联系与变化规律等生物学内涵，揭示免疫力本质规律和深层运行机制。
（二）多模态免疫力定量表征及数字呈现。
建立不同免疫力表征状态的人群队列，获取并分析免疫分子和细胞的多样性信息，系统解析在分子、细胞、细胞间关联、器官、人群等不同尺度的免疫力数据，形成标准化的多维免疫大数据群，对多源、高维、跨尺度的免疫力数据进行耦合、重构与全景化表征，实现免疫力数字化呈现和量化评估，精准刻画免疫力肖像。
（三）基于免疫力解码的疾病诊疗与健康评估。
阐明重大生命健康事件的免疫力特征及其演变规律，获取重大疾病在器质性病变前的免疫力信号，设立基于免疫力解码的疾病分子分型、精准诊疗与预后评估标准，并整合传统医学证候辨识和“治未病”等理念与方法，构建疾病预警系统，及时评估健康状态并发现疾病早期隐患，为关键生命过程的免疫力干预提供理论依据。
涵盖范围
重大研究计划拟聚焦我国高发病/高死亡率恶性肿瘤、自身免疫病等重大疾病以及健康人群。恶性肿瘤包括肺癌、肝癌、结肠癌、胰腺癌等高发病/高致死肿瘤，自身免疫病包括系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等高发病率类型。健康人群围绕不同年龄阶段（如婴幼儿、青春期、成年、老年等），不同健康状态（如长寿、中医偏颇体质等），或特殊生活环境的人群。
数据标准
所有产生的队列数据须有完备的个体临床信息及匹配的高通量组学数据。个体临床信息包括个体健康体检信息和疾病诊断、治疗、预后和随访等；高通量组学测序数据细分为基础型数据与拓展型数据。项目负责人必须提供所有样本的基础型数据，鼓励项目负责人根据实际情况使用创新免疫特征检测技术产生拓展型数据，进而从更多维度表征免疫力状态。项目申请书须描述样本数量及年度数据产生及提交计划，基础型数据及拓展型数据的样本数量与数据类型覆盖范围将被纳入评审和考核标准。
样本收集要求
肿瘤样本须有肿瘤组织、癌旁组织和血液样本。样本须有准确的病理信息，包括诊断、治疗、预后和随访等信息，要配备病理切片H&E染色结果，须用新鲜的组织提取细胞进行建库。样本须有冷冻的组织，若有剩余样本，须冷冻保存以供后期实验验证。其他疾病如自身免疫病等疾病样本根据疾病特点和检测手段取样，具体要求可参考肿瘤样本。要求如下:
样本采集标准
组织标本：组织标本应尽量去除坏死组织、血渍污物等可能影响检测结果的成分，根据不同的研究目的进行OCT包埋、福尔马林固定、液氮速冻、组织解离等初步处理，以上步骤应在标本离体60分钟内完成。肿瘤标本应包括无坏死的肿瘤组织和癌旁组织，其他类型组织标本如淋巴结须选取有代表性的病变组织区域，组织标本的质量须至少满足基础型数据的实验需求；
外周血样本：按照不同的实验要求抽取相应量的外周静脉血标本，采集量须满足基础型数据实验需求。依据实验需要对样本进行离心、冻存等处理，血浆或血清的提取须在30分钟内完成，-80℃保存。其他相应操作如免疫细胞分选等应在抽取后12小时内完成。
样本的质量控制
肿瘤组织：肿瘤组织质量不低于0.5克，肿瘤样品纯度（肿瘤细胞核占比）不低于60%，肿瘤组织坏死率小于20%。全血样本体积大于5毫升。肿瘤组织须有病理切片以准确判断肿瘤组织和癌旁组织类型和组织学特征。其他组织要求参考肿瘤组织的质量控制标准；
血液样本：须无凝血和溶血等情况，如进行免疫细胞分选，每例分离出的PBMC数量应大于8×106，T细胞数量大于3×106，B细胞数量大于1×106，细胞存活率大于95%。
样本的运输
使用冰袋、干冰或者液氮进行组织样本及外周血标本的运输。
样本的保存
冻存于-80℃冰箱或者液氮中，须分装保存，不得冻融超过一次。
样本必须注明详细的临床病理信息
受试者的可追溯唯一ID（如身份证号、住院号等）；
受试者的病理诊断、诊断时间、病理类型、病理分期（如TNM分期）、病理切片编号；
样本采集时间地点、样本采集方式（活检/手术切除等）、样本保存方式（冷冻组织、冰冻切片、石蜡切片等）、样本量（克、毫升）、样本纯度（肿瘤细胞核占比等）、组织坏死率；
组织样本及血液样本所作检测名称、检测技术路径、质控报告（如有）。
临床信息数据类型
健康群体：可追溯唯一识别ID、性别、年龄、人种、民族、地区、血型、身高、体重、预防接种史、过敏史、恶性肿瘤家族史、免疫疾病家族史、感染疾病史、手术史、用药史、吸烟史、饮酒史等临床数据。
自身免疫性疾病及恶性肿瘤：除覆盖健康群体应收集的资料外，还应包括但不限于：实验室检查（初次诊断时）、影像学检查、病理检查、病理报告、治疗情况和预后情况等。
高通量组学数据类型
基础型数据
外周血:TCR-Seq、BCR-Seq、单细胞多组学检测技术（scRNA-seq、scATAC-seq、scTCR-seq、scBCR-seq）
组织样本:TCR-Seq、BCR-Seq、WES（包括组织样本和对应个体外周血）、RNA-Seq、单细胞多组学检测技术（scRNA-seq、scATAC-seq、scTCR-seq、scBCR-seq）
拓展型数据
具体包括但不限于：质谱流式细胞术（CyTOF）、多重荧光流式细胞术、多重免疫组织化学/免疫荧光（如mIHC/CyCIF/mIF/CODEX）、蛋白质组、表观组、代谢组、微生物组、单细胞空间转录组、全长转录组、全基因组DNA甲基化、cfDNA甲基化、cfDNA、cfRNA等数据。
基础型数据质控标准
bulk TCR/BCR测序数据标准：外周血单样本clonotypes平均值不低于100,000种，组织样本clonotypes平均值不低于10,000种，重链和轻链各不少于1,000,000读数，单样本测序量不低于2Gbp （其中有效clonotype的定义为：能够组装出的全长氨基酸序列且不包含终止密码子，具有明确的胚系V和J基因ID信息，同时CDR3区域具有典型的保守序列）。
bulk RNA-Seq测序标准：DV200不低于50%，检测覆盖不低于50M reads。
WES测序标准：单碱基覆盖率不低于100X，检测盒覆盖不低于32MB。
单细胞检测技术指标
scRNA-seq：测序指标（有效barcodes不低于75%，有效UMIs不低于75%，RNA read Q30不低于65%）；细胞指标（单个样本细胞数不少于5000个，平均每个细胞的测序read pairs数大于20000，单个细胞基因中位数大于1000）；
scTCR-seq/scBCR-seq：平均每个细胞所测得的VDJ文库read pairs数不低于5000，RNA read Q30 不低于75%，有效barcodes不低于75%；细胞指标（3000-80000个细胞/芯片）；
scATAC-seq: 测序指标（测序read pairs不小于25000，有效barcodes不低于75% ，barcode Q30大于65%，read1/2 Q30大于65%，样本指数的Q30大于90%）；细胞指标（单个样本细胞数不少于5000个，高质量测序片段大于40%）。
其他要求
申请人须严格遵守《中华人民共和国生物安全法》《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》等有关规定，并严格遵守医学伦理和患者知情同意等规范要求。涉及人类遗传资源研究的项目申请书中应提供所在单位或上级主管单位伦理委员会的审核证明（电子申请书应附扫描件），否则将不予受理。
申请人须在申报书和任务书中注明所提供数据是否能达到附件要求的标准，否则不予受理。
获资助项目须按附件要求进行相关科学数据采集，并将原始数据按要求上传至本计划指定的数据中心且作为年度考核重要依据。
IDP相关标准
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