单细胞测序最新研究进展(2021年7月）

01 nature communications

《单细胞 RNA 测序显示了 HBV 相关肝细胞癌的免疫抑制情况和肿瘤异质性》

https://www.nature.com/articles/s41467-021-24010-1

肿瘤微环境中肿瘤细胞和免疫细胞之间的相互作用在癌症发展中很重要。传统策略主要在大块肿瘤水平上进行研究，并且在提供关于位于高度混合的 TME 中的单个细胞的精确信息方面具有固有的局限性。

单细胞测序提供了一个重要的平台来研究癌症。在这里，我们使用单细胞RNA测序分析来描述HBV相关的人类肝细胞癌（HCC）患者队列中的免疫景观和肿瘤异质性。

我们发现肿瘤相关巨噬细胞抑制肿瘤T细胞浸润，TIGIT-NECTIN2相互作用调节免疫抑制环境。免疫细胞向更具免疫抑制和穷尽状态的细胞状态转变是促进癌症的整体免疫细胞景观的例证。

HCC 中的免疫检查点分析涉及TIGIT-NECTIN2相互作用。

图片来源：nature communications

此外，整体分子分布的异质性揭示了肿瘤内和肿瘤间异质性的共存，但后者更为明显。这种免疫抑制景观和细胞间相互作用的分析为设计有效的肝癌免疫肿瘤学治疗提供了机制信息。

02 Nature Methods

《具有组合流体索引的超高通量单细胞 RNA 测序和扰动筛选》

https://www.nature.com/articles/s41592-021-01153-z

细胞图谱项目和高通量扰动筛选需要以当前技术具有挑战性的规模进行单细胞测序。为了对数百万个单个细胞进行经济高效的单细胞测序，我们开发了“单细胞组合流体索引”（scifi）。

scifi-RNA-seq 分析将透化细胞内整个转录组的一步组合预索引与随后使用微流体的单细胞 RNA-seq 相结合。预索引允许我们为每个液滴加载多个细胞，并通过计算解复用它们的单个表达谱。因此，scifi-RNA-seq 大大提高了基于液滴的单细胞 RNA-seq 的吞吐量，并提供了一种在单个实验中复用数千个样本的直接方法。

与多轮组合索引相比，scifi-RNA-seq 提供了一个简单高效的工作流程。与标记和丢弃包含多个细胞的液滴的细胞散列方法相比，scifi-RNA-seq 解析并保留来自过载液滴的单个转录组。

我们在各种人类和小鼠细胞系上对 scifi-RNA-seq 进行了基准测试，针对原代人类 T 细胞对其进行了验证，并将其应用于具有 T 细胞受体激活的单细胞转录组读数的高度多重 CRISPR 筛选。

scifi-RNA-seq 通过单细胞转录组读数实现大型多重扰动筛选

图片来源：Nature Methods

03 PNAS

《肾细胞癌的单细胞分析揭示了对肿瘤微环境、细胞起源和治疗反应的见解》

https://www.pnas.org/content/118/24/e2103240118

肾细胞癌 (RCC) 的不同亚型显示出广泛的组织形态学、蛋白质基因组学改变、免疫细胞浸润模式和临床行为。描绘不同 RCC 亚型的起源细胞将提供对其不同病理生物学的机械见解。

在这里，我们采用单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 来开发良性和恶性肾细胞图谱。使用在该细胞图谱上训练的随机森林模型，我们预测了 10 多种 RCC 亚型的假定起源细胞。

scRNA-seq 揭示了肾癌最常见亚型透明细胞 RCC (ccRCC) 中肿瘤微环境的几个属性；我们阐明了肿瘤上皮细胞在促进免疫细胞浸润方面的积极作用，这可能解释了为什么 ccRCC 对免疫检查点抑制剂有反应，尽管新抗原负担较低。此外，我们表征了高内皮细胞类型与 ccRCC 中对免疫疗法缺乏反应之间的关联。

ccRCC 肿瘤上皮细胞积极促进免疫浸润

图片来源：PNAS

总之，这些对良性肾脏和 RCC 的单细胞分析提供了对 RCC 亚型的假定起源细胞的洞察，并突出了肿瘤微环境在影响 ccRCC 生物学和对治疗反应方面的重要作用。

04 PNAS

《单细胞水平的产前小鼠外生殖器发育和性别二态图谱》

https://www.pnas.org/content/118/25/e2103856118

外生殖器的先天缺陷是世界上最常见的缺陷之一。外生殖器的正确形成需要一个高度协调的过程，涉及特殊的细胞群和性二态性激素信号。很明显两性发育的最终结果是什么（男性的阴茎与女性的阴蒂）；然而，参与该过程的细胞群仍然不明确。

在这里，我们使用小鼠胚胎中的单细胞信使RNA测序来揭示在关键形态发生窗口期间外生殖器中细胞群的动态变化。

我们发现，总体而言，男性和女性外生殖器主要由相同的核心细胞成分组成。在发育的双潜能阶段（胚胎日或E14.5），雄性和雌性之间的细胞群组成几乎没有差异。

尽管细胞群体组成相似，但在早期（E16.5）和晚期（E18.5）分化阶段，雄性和雌性之间的关键性分化发育途径存在遗传差异。这些差异包括对雄激素和雌激素有明显反应的离散细胞群。

在性分化后期（E18.5），男性和女性生殖器中独特的细胞群变得明显，并分别富含雄激素和雌激素反应基因。这些数据提供了关于外生殖器形态发生的见解，可用于了解与外生殖器缺陷相关的疾病。

包皮和腺体间充质细胞群的性别二态轨迹模型

图片来源：PNAS

05 PNAS

《单细胞测序揭示了新生儿卵巢中由 MIS/AMH 调控的抑制性转录程序》

idol：https://www.nature.com/articles/s41467-021-24010-1

苗勒管抑制物质 (MIS/AMH) 由生长中的卵泡的颗粒细胞产生，是卵泡发生和卵泡发育的重要调节剂。在小鼠中用外源性 MIS 治疗抑制卵泡发育并防止排卵。

为了研究 MIS 抑制卵泡发育的机制，我们对出生时用 MIS 治疗的整个新生儿卵巢进行了单细胞 RNA 测序，并在出生后第 6 天进行了分析，恰逢卵泡生长的第一波。我们确定了与卵巢细胞类型中的 MIS 反应相关的不同转录特征。

新生儿卵巢的单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 揭示了用 MIS 处理的颗粒细胞的基因特征图片来源：PNAS

MIS 治疗抑制了卵巢的颗粒细胞、表面上皮细胞和基质细胞类型的增殖，并在颗粒细胞中引发了独特的静止特征。除了减少生长中的窦前卵泡的数量外，我们发现 MIS 治疗使生殖细胞和颗粒细胞的成熟脱钩。总之，MIS 通过抑制增殖、施加静止细胞状态和防止颗粒细胞分化来抑制新生儿卵泡发育。

Misr2在原始卵泡颗粒细胞中表达，外源性 MIS 抑制它们的激活。

图片来源：PNAS

这些发现确定了与原始卵泡静止相关的标志物和通路，这些标志物和通路可以作为避孕、衰老或化疗期间卵巢储备功能的保存或 IVF 的腔前卵泡生长同步的目标。

06 nature communications

《通过独立于基因注释的单细胞 RNA 测序分析发现转录暗物质》

https://www.nature.com/articles/s41467-021-22496-3

基因注释是使用同源性分析生成的，根据实验证据进行更新，并针对人类、小鼠和斑马鱼等特定生物进行手动管理。对于不太经常研究的生物体，可用的 RNA-seq 数据集较少。

传统的 scRNA-seq 表达分析依赖于高质量基因组注释的可用性，然而，正如我们在此展示的 scRNA-seq 实验和分析跨越人类、小鼠、鸡、鼹鼠、狐猴和海胆，基因组注释通常是不完整的，特别是对于未进行常规研究的生物体。

为了克服这个障碍，我们创建了一个 scRNA-seq 分析程序，通过对基因组中检测到转录产物的任何区域执行 scRNA-seq 分析，恢复超出最佳可用基因组注释范围的生物学相关转录活性。

我们的工具为所有转录活性区 (TAR) 生成单细胞表达矩阵，执行单细胞 TAR 表达分析以识别具有生物学意义的 TAR，然后使用基因同源性分析注释 TAR。

该过程使用单细胞表达分析作为过滤器，将注释工作引导到具有生物学意义的转录本，从而揭示 scRNA-seq 否则将处于黑暗中的生物学。

绘制鸡胚胎心脏中 uTAR 表达的空间转录组学

图片来源： nature communications

07 nature communications

《通过配对单细胞 RNA 测序和抗原受体分析揭示的乳腺癌浸润 B 淋巴细胞图谱》

https://www.nature.com/articles/s41467-021-22300-2

为了获得对肿瘤浸润免疫细胞，尤其是 B 淋巴细胞的功能和发育动力学的机制见解，我们结合单细胞 RNA 测序和抗原受体谱系分析来表征大量三阴性乳腺癌浸润免疫细胞并报告了肿瘤浸润 B 淋巴细胞的综合图谱。

单细胞转录谱揭示了肿瘤浸润 B 细胞亚群的显着异质性。单细胞抗原受体分析表明，与外周血B细胞相比，肿瘤浸润B细胞具有更成熟和记忆性B细胞特征、更高的克隆性、更多的类别转换重组和体细胞超突变。

综合分析表明，乳腺肿瘤内浸润的记忆 B 细胞的局部分化；基于单细胞 RNA 测序结果的 B 细胞特征与改善乳腺癌患者的生存率显着相关。

基于单细胞 RNA-seq 结果的 B 细胞特征与提高 TNBC 患者的生存率显着相关，并提供比经典单 B 细胞标记物更好的预后。

图片来源：nature communications

肿瘤浸润 B 细胞群的功能分析表明，从机制上讲，B 细胞亚群可能通过各种途径促进免疫监视。进一步解剖肿瘤浸润的 B 细胞群将为肿瘤免疫治疗提供有价值的线索。

08 science Translational Medicine

《通过拆分池条形码进行微生物单细胞 RNA 测序》

https://stm.sciencemag.org/content/13/578/eabe8146

详细了解严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）感染的动力学对于揭示导致冠状病毒病（COVID-19）发病的病毒和宿主因素非常重要。

旧大陆的非人灵长类动物再现了轻度到中度的COVID-19病例，因此可以作为重要的发病机制模型。我们比较了非洲绿猴接种传染性非典型冠状病毒-2或辐照，灭活病毒，以研究整个呼吸道病毒复制的动力学。

研究发现，接种辐照病毒的动物的基因组RNA高度稳定，而亚基因组RNA（病毒复制的指标）则降解迅速。我们将这些信息与从肺和肺引流纵隔淋巴结分离的细胞的单细胞RNA测序相结合，并开发了新的分析方法，用于在宿主对SARS-CoV-2感染的反应中无偏地靶向重要细胞。

左图单细胞测序揭示了肺组织中的病毒动力学；右图纵隔淋巴结单细胞测序显示炎症反应消退。图片来源：science Translational Medicine

通过检测病毒基因组的读取，我们能够确定病毒在肺部的复制似乎主要发生在肺细胞中，而巨噬细胞驱动炎症反应。单核细胞来源的巨噬细胞被招募到肺部，而不是组织驻留的肺泡巨噬细胞，最有可能在感染早期对感染细胞和细胞碎片进行吞噬，在清除感染过程中，它们的作用会发生改变。

总之，我们的数据集提供了在轻度COVID-19过程中病毒复制和宿主反应动力学的详细视图，并作为确定治疗靶点的宝贵资源。

单细胞测序最新研究进展(2021年7月）相关推荐

心脏病最新研究进展2021年4月
心脏疾病是一类比较常见的循环系统疾病,可导致心悸.心绞痛.心力衰竭.心律失常等临床症状,是引起死亡的主要原因.尽管溶栓等药物治疗.支架的植入和心脏移植等方面取得了很大的进展,但前两种方法并不能有效治疗 ...
艾滋hiv最新研究进展（2022年4月）
今年是全球发现艾滋病的第41个年头,也是艾滋病传入中国的第37个年头.中国总体感染率78/10万人口,远低于全球496/10万人口的平均水平.但近年来,有关青年学生.男同群体的艾滋感染成了社会关注的新 ...
浅谈数据中的偏差问题和推荐系统去偏最新研究进展
©作者 | 杨晨来源 | RUC AI Box 本文首先回顾了数据中的偏差问题,通俗易懂地做一个解释和引入,并基于最近两年发表在顶级会议(KDD.SIGIR.WWW.AAAI 等)的推荐系统去偏相关 ...
技术沙龙 | 图神经网络(GNN)最新研究进展分享
由于深度学习在可推理和可解释性方面的局限性,结合图计算与深度学习的图神经网络 ( GNN ) 成为近期学术界和工业界研究的热点新方向之一,并在社交网络.推荐系统等领域得到了广泛的应用. 本次技术沙龙, ...
常识知识在AI不同领域应用的最新研究进展
上期,我们一起学习了常识推理的最新研究进展.这次,我们一起来看看常识知识在AI不同的领域都有哪些应用,泽宇找到几篇最新或有代表性的研究和大家分享学习. Commonsense Knowledge Aw ...
NLP领域的最新研究进展
2022年,在NLP领域,哪些技术场景最值得关注?为了回答这个问题,在本次 DataFun 举办的自然语言处理峰会上,我们邀请了NLP领域的领衔专家和学者,共同精选了大模型预训练.自然语言生成.多模态 ...
基于激光诱导石墨烯的柔性传感器最新研究进展[转]
[1]崔进京,文丹良,徐丽,陈爽,张晓升.基于激光诱导石墨烯的柔性传感器最新研究进展[J].功能材料与器件学报,2021,27(04):304-314. 电子皮肤器件作为其中重要的一部分,它是一种模拟 ...
【今日第17个世界肾脏日】肾癌/肾病治疗最新研究进展（2022年3月）
<各领域最新研究进展合集> https://wizard.kuaizhan.com/clubpc/forums/YgxdC1GhqcWmIpIE#!/topics/tags/all/pag ...
【综述】推荐系统偏差问题去偏最新研究进展（Bias and Debias in Recommender System）
文章目录 1. 推荐系统的反馈回路 1.1 User -> Data 1.2 Data -> Model 1.3 Model -> User 2. 推荐系统中的Bias 2.1 数据 ...
图网络究竟在研究什么？从15篇研究综述看图神经网络GNN的最新研究进展
近年来,由于图结构的强大表现力,用机器学习方法分析图的研究越来越受到重视.图神经网络(GNN)是一类基于深度学习的处理图域信息的方法. 到目前,相关研究的已经非常多了,不过我们回过头来看思考和回顾一下 ...

单细胞测序最新研究进展(2021年7月）

单细胞测序最新研究进展(2021年7月）相关推荐

最新文章

热门文章