導(dǎo)語

免疫系統(tǒng)是生物在漫長進(jìn)化過程中逐步完善的、能夠識別"自我"與"非我"、并能夠維持免疫穩(wěn)態(tài)及免疫記憶的多層次防御體系。動物免疫系統(tǒng)根據(jù)其應(yīng)答方式及存在形式的不同，可以分為天然免疫和適應(yīng)性免疫。天然免疫普遍存在于各種生物體中，是機(jī)體免疫防御的第一道防線，以非特異的“非己”識別為特征，而適應(yīng)性免疫則是脊椎動物在漫長進(jìn)化過程中獲得的高級防御機(jī)制，以特異性"非己"識別、免疫記憶及精細(xì)調(diào)控為特征，兩者在進(jìn)化上逐步遞進(jìn)、功能上緊密協(xié)同，共同構(gòu)成機(jī)體完整的免疫防御體系。本期讀書會為免疫復(fù)雜性讀書會第3期，中山大學(xué)元少春教授將在本期講述動物適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的演化故事，并闡述其現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價值。

集智俱樂部聯(lián)合廣州市荔灣中心醫(yī)院秦健勇醫(yī)生、四川大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院敖平教授、天津工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院雷錦志教授、中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院張曉實(shí)教授以及中國科技大學(xué)生命科學(xué)院博士生秦曉玉共同發(fā)起，以免疫學(xué)為具體場景，以復(fù)雜科學(xué)為方法論，試圖整合范式轉(zhuǎn)型與理論構(gòu)建、機(jī)制研究與數(shù)理建模、藥物研發(fā)和臨床實(shí)踐以腫瘤免疫治療為核心問題探討21世紀(jì)生命科學(xué)認(rèn)知范式轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。

自2026年4月13日啟動，每周一晚19：30-21：30進(jìn)行，持續(xù)時間預(yù)計26周。歡迎對腫瘤免疫學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與數(shù)學(xué)生物學(xué)交叉領(lǐng)域感興趣的朋友加入！

報告簡介

在脊椎動物演化的長河中，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的起源與多樣化是理解生命如何對抗病原體的重要窗口。約5億年前，脊椎動物譜系分化為無頜類（如七鰓鰻和盲鰻）與有頜類兩大分支，兩者獨(dú)立演化出了結(jié)構(gòu)迥異但功能平行的適應(yīng)性免疫應(yīng)答系統(tǒng)，成為免疫學(xué)領(lǐng)域趨同進(jìn)化的經(jīng)典范例。

比如有頜類脊椎動物依賴V(D)J重組機(jī)制，通過RAG1/2（Recombination Activating Genes 1/2）重組酶介導(dǎo)免疫球蛋白（Ig）和T細(xì)胞受體（TCR）基因的體細(xì)胞重排，構(gòu)建起基于B細(xì)胞和T細(xì)胞的免疫防御體系，該體系的建立已被證實(shí)與RAG like轉(zhuǎn)座子的功能宿主馴化相關(guān)。

而無頜類脊椎動物丟失RAGL基因和并缺乏典型的Ig/TCR分子，卻演化出了可變淋巴細(xì)胞受體（Variable Lymphocyte Receptors, VLRs）系統(tǒng)，由富含亮氨酸重復(fù)序列（Leucine rich repeat，LRR）的模塊通過體細(xì)胞重排組裝而成。VLR理論上可生成超過101?種不同的抗原受體，與有頜類免疫球蛋白的多樣性量級相當(dāng)。

這一“殊途同歸”的演化圖景，不僅改寫了"適應(yīng)性免疫為有頜類脊椎動物特有"的傳統(tǒng)認(rèn)知，更為理解免疫系統(tǒng)的演化可塑性提供了關(guān)鍵線索，即生命的復(fù)雜性可經(jīng)由完全不同的分子架構(gòu)抵達(dá)相似的功能巔峰。

由此延伸的比較免疫學(xué)研究，正在多個維度產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響：在理論層面，通過對不同演化階段物種的比較分析，我們得以重構(gòu)適應(yīng)性免疫的起源歷史，完善經(jīng)典免疫學(xué)理論體系；從轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)視角看，解析抗原識別受體多樣性產(chǎn)生的酶學(xué)機(jī)制具有雙重價值：一方面，RAG、AID/CDA等酶的異常調(diào)控與自身免疫病及腫瘤發(fā)生密切相關(guān)，為疾病機(jī)理研究提供關(guān)鍵切入點(diǎn)；另一方面，這些酶獨(dú)特的DNA修飾與重組活性，可被改造為精準(zhǔn)的基因編輯工具與分子進(jìn)化引擎，驅(qū)動抗體工程和細(xì)胞治療的技術(shù)創(chuàng)新。

此外，無頜類VLR系統(tǒng)以其模塊化的LRR結(jié)構(gòu)、可媲美抗體的納摩爾級親和力以及獨(dú)特的單域結(jié)合特性，為下一代免疫診斷探針與靶向治療載體的設(shè)計提供了區(qū)別于傳統(tǒng)抗體的全新技術(shù)范式。

分享大綱

核心概念

本次演講主要闡述動物適應(yīng)性免疫的演化概念，主要涉及：

趨同演化

脊椎動物分化出的無頜類與有頜類，雖丟失或缺乏共有基因元件（如RAG和典型Ig/TCR），卻獨(dú)立演化出功能平行、復(fù)雜度相當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性免疫機(jī)制：有頜類通過V(D)J重組構(gòu)建B/T細(xì)胞受體庫，無頜類則以LRR模塊組裝VLR系統(tǒng)，生成超10e14種受體多樣性，顛覆了適應(yīng)性免疫為有頜類特有的傳統(tǒng)認(rèn)知，揭示生命可通過不同分子路徑實(shí)現(xiàn)相似的免疫防御功能巔峰。

無頜類VLR免疫系統(tǒng)的獨(dú)特性

無頜類演化出以可變淋巴細(xì)胞受體（VLR）為核心的適應(yīng)性免疫，依賴富含亮氨酸重復(fù)序列（LRR）的體細(xì)胞重排，其多樣性量級媲美有頜類免疫球蛋白。該系統(tǒng)兼具模塊化結(jié)構(gòu)、納摩爾級親和力及單域結(jié)合特性，為下一代免疫診斷探針與靶向治療載體設(shè)計提供了區(qū)別于傳統(tǒng)抗體的全新技術(shù)范式，拓展了免疫治療工具庫。

比較免疫學(xué)的轉(zhuǎn)化意義

通過比較不同演化階段物種的免疫機(jī)制，可重構(gòu)適應(yīng)性免疫起源歷史，完善經(jīng)典免疫學(xué)理論；同時，解析RAG、AID/CDA等酶的調(diào)控機(jī)制，既為自身免疫病及腫瘤研究提供切入點(diǎn)，又可將其DNA修飾活性改造為基因編輯工具與分子進(jìn)化引擎，驅(qū)動抗體工程與細(xì)胞治療技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用的雙向賦能。

主講人介紹

主講人：元少春，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授，博導(dǎo)，廣東省藥用功能基因研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，南海海洋生物技術(shù)教育部工程中心主任。承擔(dān)萬人計劃青年拔尖人才、廣東省自然科學(xué)杰出青年基金，珠江青年學(xué)者等多個人才項目。長期從事免疫系統(tǒng)演化及免疫穩(wěn)態(tài)調(diào)控研究。以第一/通訊（含共同）在Cell, Nat Cell Biol, J Clin Invest, Nat Commun, PNAS, Cell Res, PLoS Biol, EMBO R, Sci Signal，Natl Sci Rev等雜志發(fā)表系列論文。以第三完成人獲“國家自然科學(xué)獎二等獎”（2012年），以第二完成人獲“廣東省自然科學(xué)獎一等獎”（2018年）。相關(guān)研究成果入選2010年“中國高校十大科技進(jìn)展”及2016年度“中國生命科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展”（第三完成人）。

參考文獻(xiàn)

1. 元少春, 黃子文, 蔡振西, 黃盛豐, 徐安龍. 抗原受體基因多樣性產(chǎn)生機(jī)制的起源與演化. 中國科學(xué): 生命科學(xué), 2024, 54. doi: 10.1360/SSV-2024-0149.

2. 黃子文, 胡義恒, 顏培洋, 元少春, 徐安龍. 哺乳動物抗體多樣性產(chǎn)生機(jī)制及其在合成生物學(xué)中的應(yīng)用. 生物工程學(xué)報, 2025, 41(11): 4268-4288. doi: 10.13345/j.cjb.250475

3. Thomas Boehm, Understanding vertebrate immunity through comparative immunology. Nat Rev Immunol. 2025 Feb;25(2):141-152. doi: 10.1038/s41577-024-01083-9.

4. Thomas Boehm , Masayuki Hirano, Stephen J Holland, Sabyasachi Das , Michael Schorpp, Max D Cooper. Evolution of Alternative Adaptive Immune Systems in Vertebrates. Annu Rev Immunol. 2018 Apr 26:36:19-42. doi: 10.1146/annurev-immunol-042617-053028.

讀書會在做什么

免疫復(fù)雜性讀書會，從2026年4月13日開始，每周一晚19：30，連續(xù)半年，聚焦免疫復(fù)雜性主題。

讀書會主題劃分為三個模塊：

【導(dǎo)言】生命科學(xué)范式漫談

由資深生命科學(xué)研究者朱景德教授激情暢談復(fù)雜系統(tǒng)范式對于生命科學(xué)研究的意義。

【機(jī)制解讀篇】

由中國學(xué)者敖平教授介紹基于普適的達(dá)爾文演化力學(xué)這個第一性原理發(fā)展起來內(nèi)源性網(wǎng)絡(luò)理論在理解復(fù)雜生命現(xiàn)象中的應(yīng)用；這部分的整體架構(gòu)是以EVO-DEV-ECO框架展開的，邀請國內(nèi)研究免疫機(jī)制演化和發(fā)育的頂尖團(tuán)隊，分享他們的研究成果。同時對免疫機(jī)制的核心問題如免疫代謝、T細(xì)胞功能調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)-免疫的對話由長期關(guān)注此問題的資深學(xué)者展開探討。

范式轉(zhuǎn)換需以方法論為基礎(chǔ)，由在此領(lǐng)域深耕的青年才俊介紹干濕結(jié)合的生物學(xué)機(jī)制研究方法，免疫穩(wěn)態(tài)與免疫韌性是免疫健康的主旋律，我們也嘗試基于復(fù)雜科學(xué)視角嘗試對其進(jìn)行解讀……

【數(shù)理建模篇】

數(shù)學(xué)本質(zhì)上是一種對認(rèn)知進(jìn)行準(zhǔn)確描述和具有很強(qiáng)邏輯性的語言，由通用的數(shù)學(xué)符號體系建立起來的數(shù)學(xué)語言作為科學(xué)基礎(chǔ)的工具為人類深化對自然界的認(rèn)知起了不可或缺的作用，數(shù)學(xué)在不斷演化中發(fā)展，同時不斷拓展著人類的認(rèn)知邊疆。

不少物理學(xué)家都曾感嘆數(shù)學(xué)不可思議的有效性，數(shù)學(xué)，尤其是對稱性思想在構(gòu)建物理學(xué)宏偉大廈的過程中是不可缺少的工具。數(shù)學(xué)在科學(xué)發(fā)展史上的巨大作用，使得科學(xué)家們又嘗試以數(shù)學(xué)工具介入對生命現(xiàn)象的探索，但又難免惆悵：喟嘆其不可思議的無效性。

癌生物學(xué)家 Robert Weinberg 提出“數(shù)學(xué)能否幫助人們理解生物系統(tǒng)復(fù)雜行為的合理性”這樣一個極具挑戰(zhàn)的問題。應(yīng)用數(shù)學(xué)家林家翹先生提出“20世紀(jì)的應(yīng)用數(shù)學(xué)聚焦于物理學(xué)問題，21世紀(jì)的應(yīng)用數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)致力解決生物學(xué)問題”，預(yù)示了數(shù)學(xué)與生命科學(xué)交叉融合的重要性。在數(shù)理建模篇，將由國內(nèi)一流的數(shù)學(xué)生物學(xué)團(tuán)隊介紹他們在這一領(lǐng)域的探索，側(cè)重于腫瘤免疫相互作用的數(shù)學(xué)建模，嘗試通過機(jī)理與數(shù)據(jù)驅(qū)動相結(jié)合的研究手段，采用微分方程組(隨機(jī)或確定性)并結(jié)合隨機(jī)模擬來描述腫瘤免疫響應(yīng)的動力學(xué)演變過程。

虛擬細(xì)胞在當(dāng)前AI高歌猛進(jìn)的時代背景下似乎成了時代的寵兒——2026年伊始，最小人造細(xì)胞JCVI-syn3A的數(shù)字克隆取得新的進(jìn)展——虛擬細(xì)胞精確復(fù)現(xiàn)了細(xì)胞分裂動力學(xué)周期和關(guān)鍵事件。虛擬細(xì)胞是理解生命現(xiàn)象的前沿領(lǐng)域，被寄希望應(yīng)用于藥物研發(fā)和臨床藥理學(xué)領(lǐng)域。本次讀書會邀請到了首屆全球虛擬細(xì)胞大賽冠軍團(tuán)隊百圖生科技術(shù)副總監(jiān)郭玉成博士，他將對該次突破性虛擬細(xì)胞建模的技術(shù)路線進(jìn)行解讀，郭玉成博士目前已經(jīng)著手在實(shí)驗(yàn)室復(fù)現(xiàn)此次虛擬細(xì)胞的動力學(xué)過程。

【工程技術(shù)篇】

這一模塊將從國藥之光康方生物雙抗類藥物的研發(fā)實(shí)踐開始，討論免疫調(diào)節(jié)工具研發(fā)的工程實(shí)踐，藥物的臨床驗(yàn)證和優(yōu)化使用情況。最后聚焦到臨床痛點(diǎn)，宿主治療響應(yīng)的評估與監(jiān)測，提高藥物有效率的聯(lián)合治療和系統(tǒng)管理策略。

模塊的設(shè)計初衷是希望通過系統(tǒng)回顧雙特異性抗體的研發(fā)邏輯、PD-1抑制劑的臨床藥理、免疫紊亂的抗炎治療、情緒應(yīng)激與免疫應(yīng)答之間的機(jī)制，結(jié)合幾個具體的典型案例，來討論：

宿主免疫對治療響應(yīng)的監(jiān)控與控制，

如何優(yōu)化腫瘤免疫聯(lián)合治療方案？

進(jìn)而在本模塊跨學(xué)科討論的基礎(chǔ)上回歸到第一性原理，探討新生物視角下臨床困境的出路和科學(xué)探索方向。

【總結(jié)】

由在腫瘤免疫學(xué)領(lǐng)域深耕20余年的張曉實(shí)教授主持討論，主題是“提高腫瘤免疫治療應(yīng)答率的聯(lián)合用藥策略和系統(tǒng)管理框架”。

時間信息

2026年4月27日（周一）晚19:30-21:30，騰訊會議線上進(jìn)行，感興趣的朋友掃碼報名加入免疫復(fù)雜性讀書會后，可進(jìn)入學(xué)員群進(jìn)行交流。

報名讀書會：

「免疫復(fù)雜性讀書會：范式、理論與工具」

，是一個以免疫現(xiàn)象為核心場景，以復(fù)雜科學(xué)為方法論，試圖整合機(jī)制研究、數(shù)理建模、研發(fā)和臨床實(shí)踐問題來思考21世紀(jì)生命科學(xué)認(rèn)知范式轉(zhuǎn)型的跨學(xué)科研討社群。

講者們來自各自領(lǐng)域的一線前沿，將基于自己長期的工作積淀與思考展開演講，同時提供精要的參考文獻(xiàn)。

本讀書會將圍繞一個臨床問題——如何優(yōu)化以免疫治療為中心的控瘤策略？——來展開討論。

試圖以范式思考與理論建模視角，回歸到第一性原理的起點(diǎn)，去重構(gòu)認(rèn)知框架，激發(fā)對話與洞見。

發(fā)起人團(tuán)隊認(rèn)為，將免疫系統(tǒng)視為動態(tài)復(fù)雜適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)，基于認(rèn)知范式思考腫瘤免疫治療的瓶頸——或能對當(dāng)前免疫治療的困境有所突破，構(gòu)建出一套有效的聯(lián)合治療原則性框架，為臨床實(shí)踐提供指引。

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PS：

我們鼓勵圍繞系統(tǒng)腫瘤免疫學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與數(shù)學(xué)生物學(xué)及相關(guān)具體問題的深入探討。為保證討論質(zhì)量，請避免發(fā)表脫離本期讀書會主題、缺乏實(shí)證基礎(chǔ)或過于空泛的哲學(xué)思辨類內(nèi)容。

若討論內(nèi)容明顯偏離主題，經(jīng)主持人提醒后仍未調(diào)整，為維護(hù)整體學(xué)習(xí)環(huán)境，我們將不得不將該成員請出討論群，并根據(jù)其實(shí)際參與進(jìn)度，對未參與部分按比例辦理退費(fèi)。

感謝您的理解與配合，讓我們共同營造一個專注、深入、有收獲的共學(xué)空間。

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特色退費(fèi)與激勵機(jī)制

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1. 任務(wù)達(dá)標(biāo)退費(fèi)路徑
   

   認(rèn)領(lǐng)并合格完成任意三期字幕任務(wù)，即可退還全額報名費(fèi)，并額外獲得集智專屬周邊獎勵。

2. 運(yùn)營成長激勵路徑
   

   合格完成一個字幕任務(wù)后，可申請成為運(yùn)營助理。在讀書會項目順利結(jié)項后，將退還學(xué)費(fèi)。表現(xiàn)優(yōu)異者，還有機(jī)會獲得額外的獎學(xué)金。