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9月，单细胞测序又发表了哪些高分文章？

吉凯基因

2021.10.21

本期我们回顾下9月份单细胞领域发表的文章，并挑选其中的高分文章进行分享。

我们在Pubmed搜索了2021/09/01—2021/09/30在Title/Abstract中出现single cell或single nucleus的文章，总数为839篇，按照影响因子篇数如下：

Review：88篇

IF≥20：76篇

10<IF<20：128篇

区域淋巴结中的驻留记忆性CD8⁺T细胞

介导了对转移性黑色素瘤的免疫

摘要：抗肿瘤免疫反应的性质随着原发肿瘤的进展和转移而改变。本研究利用黑素瘤相关白癜风的小鼠模型研究了驻留记忆(Trm)和循环记忆(Tcirm)细胞在转移部位抗肿瘤反应中的作用，发现肿瘤特异性CD8⁺T细胞的转录特征由肿瘤组织决定。异种共生显示肿瘤特异性Trm和Tcirm室持续存在于内脏器官，但Trm细胞支配淋巴结(LN)。LN和皮肤中Trm细胞的单细胞RNA测序图谱不同，占据两种组织的T细胞克隆型在LN中绝大多数保持为Trm。尽管Tcirm细胞阻止了肺部黑色素瘤的生长，但Trm对LNs中的黑色素瘤“播种”提供了长期保护。扩大的Trm人群也存在于患者的黑素瘤相关的LNs中，其转录特征预测更好的生存率。因此，肿瘤特异性Trm细胞持续存在于LN中，限制了转移癌的发生。

弥漫性大B细胞淋巴瘤的

肿瘤细胞状态和生态系统景观

摘要：弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）的生物学异质性部分由起源细胞亚型和相关的基因组病变驱动，但也由肿瘤微环境（TME）中不同的细胞类型和细胞状态驱动。然而，大规模解剖这些细胞状态及其临床相关性仍然具有挑战性。本研究创建了EcoTyper，一个整合了转录组反卷积和单细胞RNA测序的机器学习框架，以描述临床相关的DLBCL细胞状态和生态系统。利用这种方法，研究人员确定了恶性B细胞的五种细胞状态，它们在预后相关性和分化状态上存在差异；还发现在模式化生态系统中，包括TME和形成细胞状态相互作用的其他12个谱系的细胞状态发生了惊人的变化。虽然来源细胞亚型具有不同的TME组成，但DLBCL生态系统在现有亚型中捕捉到临床异质性，并扩展到来源细胞和基因型类别之外。这些结果在系统水平上解释了DLBCL微环境，并确定了治疗靶向的机会。

单细胞多模式胶质瘤分析确定了细胞

可塑性和环境应激反应的表观遗传调节因子

摘要：胶质瘤瘤内异质性使其能够适应具有挑战性的微环境，并导致治疗抵抗。本研究整合了11例成人IDH突变体或IDH野生型胶质瘤的914个单细胞DNA甲基组、55284个单细胞转录组和大量多组学特征，以确定肿瘤内异质性的来源。研究人员发现，局部DNA甲基化紊乱与细胞间DNA甲基化差异有关，在更具侵袭性的肿瘤中升高，与转录中断有关，并在环境应激反应期间发生改变。体外缺氧和辐射应激下的胶质瘤细胞增加了局部DNA甲基化紊乱和细胞状态的改变。他们确定了遗传和表观遗传不稳定性之间的正相关性，这在大量纵向收集的DNA甲基化数据中得到了支持。与加速疾病进展相关的DNA甲基化紊乱的增加和反复选择的DNA甲基化变化在环境应激反应途径中富集。总之，该研究确定了一个表观遗传促进的适应性应激反应过程，并强调了表观遗传异质性在形成治疗结果中的重要性。

早期IFN-α信号和持续性功能障碍

是重症COVID-19 NK细胞的显著特征

摘要：先天性免疫系统的纵向分析对于理解冠状病毒病（COVID-19）的免疫发病机制和临床进程至关重要。本研究使用单细胞转录组学和蛋白质组学以及功能研究对来自四个独立队列的205名患者（403份样本；症状发作后第2天至第41天）的自然杀伤（NK）细胞进行了详细的表征。发现，在早期严重COVD-19中，干扰素（IFN）-α血浆水平升高，同时IFN刺激基因（ISG）和IFN-α信号相关基因的NK细胞表达增加，而在中度疾病中观察到肿瘤坏死因子（TNF）诱导基因的上调。NK细胞具有抗SARS-CoV-2（严重急性呼吸综合征冠状病毒2）活性，但在严重CoV-19中功能受损。此外，NK细胞功能障碍可能与严重COVID-19中纤维化肺疾病的发展有关，因为NK细胞表现出抗纤维化活性受损。本研究表明，在重度和中度COVID-19中，IFN-α和TNF分别优先应答，并且IFN-α诱导的NK细胞应答延长与疾病结局较差相关。

对抗原的有限获取驱动了早期B细胞记忆的产生，

同时抑制了浆细胞反应

摘要：早期B细胞活化过程中的细胞命运决定了对病原体和疫苗反应的结果。研究人员通过单细胞RNA测序研究了小鼠对T依赖性抗原的早期B细胞反应。免疫后早期，一个均匀的活化前体（AP）群体产生了一波短暂的浆细胞（PB），一天后出现了生殖中心B细胞（GCBC）。大多数AP迅速退出细胞周期，导致非GC衍生的早期记忆B细胞（EMBC）保留AP样转录谱。抗原利用率的迅速下降控制了这些事件；过量抗原的提供阻止了细胞周期的退出，并诱导了新一轮的PBs。命运图显示EMBC对MBC池有显著贡献。具有MBC表型的静止细胞主导了灵长类动物对免疫的早期反应。当抗原可用性增加表明无法遏制威胁时，APs/eMBCs的储存可使免疫反应快速调整。

人类乳腺癌单细胞空间分辨图谱

摘要：乳腺癌是一种复杂的细胞生态系统，其中异型相互作用在疾病进展和治疗反应中起着核心作用。然而，人们对其细胞组成和组织的了解是有限的。本研究对人类乳腺癌进行了单细胞和空间分辨转录组学分析。开发了一种内在亚型分类（SCSubtype）的单细胞方法来揭示复发性肿瘤细胞异质性。通过测序对转录组和表位进行细胞索引的免疫表型分析（CITE-seq）提供了高分辨率的免疫图谱，包括与临床结果相关的新PD-L1/PD-L2巨噬细胞群。间充质细胞通过在三个主要谱系中的分化显示出不同的功能和细胞表面蛋白表达。肿瘤中的基质免疫在空间上的组织分布，为抗肿瘤免疫调节提供了见解。利用单细胞特征，研究人员对大型乳腺癌队列进行反卷积，将它们分为9个簇，称为“生态型”，具有独特的细胞组成和临床结果。这项研究提供了乳腺癌细胞结构的全面转录图谱。

头颈癌中功能性HPV特异性PD-1⁺

干细胞样CD8 T细胞

摘要：T细胞在肿瘤免疫中很重要，但需要更好地了解人类癌症中抗原特异性T细胞的分化。本研究分析了人乳头瘤病毒（HPV）阳性头颈癌患者的CD8 T细胞，并鉴定了来自HPV E2、E5和E6蛋白的几个表位，使我们能够使用主要组织相容性复合体（MHC）I类四聚体分析病毒特异性CD8 T细胞。HPV特异性CD8 T细胞表达PD-1，在肿瘤中可检测到特定表位的肿瘤浸润性CD8 T淋巴细胞（TIL）的水平在0.1%到10%之间。四聚体分类的HPV特异性PD-1 CD8 TIL的单细胞RNA测序分析显示了三个转录不同的亚群。一个亚群表达TCF7和其他与PD-1干细胞样CD8 T细胞相关的基因，这些细胞在抗原持久性条件下对维持T细胞应答至关重要。第二个亚群表达更多的效应分子，代表一个暂时性细胞群。第三个亚群的特征是一个最终分化的基因信号。三个亚群之间共有T细胞受体克隆型，拟时序分析提出了一个从干细胞样细胞到暂时性细胞再到终末分化细胞的假设分化轨迹。值得注意的是，在用同源HPV肽体外刺激后，HPV特异性PD-1TCF-1干细胞样TIL增殖并分化为更多效应细胞样细胞，而最终分化的细胞则不增殖。具有增殖能力的功能性HPV特异性PD-1TCF-1CD45RO干细胞样CD8 T细胞的存在表明，在HPV阳性的头颈癌中存在对PD-1阻断反应的细胞机制，支持进一步研究PD-1靶向治疗这种恶性肿瘤。此外，HPV治疗性疫苗接种工作集中于E6和E7蛋白。本研究结果表明，E2和E5也应考虑作为疫苗抗原纳入，以诱导最大广度的肿瘤反应性CD8 T细胞反应。

单细胞分辨率下的人类黑素细胞发育

和黑色素瘤去分化

摘要：在人类中，表皮黑素细胞负责皮肤色素沉着、抵御紫外线辐射和最常见的皮肤癌—黑色素瘤。虽然在不同的模式生物之间黑素细胞发育途径有很大的重叠，但物种依赖性的差异是经常发生的，并且这些过程在人类皮肤中如何保持仍然没有解决。本研究使用单细胞富集和RNA测序管道直接从皮肤研究人类表皮黑素细胞，捕获不同解剖部位、发育年龄、性别和多种肤色的转录组。发现了黑素细胞亚群，这些亚群在怀孕期间表现出解剖位置特异性富集，并持续到成年。肢端黑色素瘤中保留了掌侧富集亚群的转录特征。此外，研究确定了人类黑素细胞分化转录程序，这些程序不同于模型系统产生的基因特征。最后，研究人员使用这些程序来定义去分化模式，这些模式可以预测黑色素瘤的预后和对免疫检查点抑制剂治疗的反应。

血浆和单个免疫细胞的综合分析揭示了

COVID-19患者的代谢变化

摘要：更好地了解严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染期间免疫细胞的代谢变化，阐明2019冠状病毒病(COVID-19)患者临床症状的广泛多样性。本研究通过对血浆代谢物和蛋白质水平的综合分析，以及从临床诊断后第一周采集的一系列血样进行单细胞多组学分析，报告了198例新冠病毒感染者的外周免疫应答相关代谢变化。研究人员记录了罕见但具有代谢优势的T细胞亚群的出现，并发现疾病严重程度的增加与单核细胞分为两个代谢上不同的亚群相关。该综合分析揭示了血浆代谢物和细胞类型特异性代谢重编程网络之间的强大相互作用，该网络与疾病严重程度相关，并可预测生存率。

慢性多发性硬化症中的淋巴细胞

小胶质细胞-星型细胞轴作用

摘要：多发性硬化（MS）病变在形成后数月内无法消退，而是存在持续的脱髓鞘和轴突变性，在体内可通过MRI扫描的顺磁性边缘识别。本研究为了确定这种能力丧失的、渐进的神经退行性状态的机制，并促进新的治疗药物的发展，通过使用MRI提示的单核RNA测序来描述处于不同炎症阶段的脱髓鞘白质病变边缘。研究人员发现了明显的胶质和免疫细胞的多样性，特别是在慢性炎症病变边缘；并定义了"多发性硬化症中的小胶质细胞"（MIMS）和"多发性硬化症中的星形细胞"，这些胶质细胞表型显示了神经退行性程序。MIMS的转录谱与其他神经退行性疾病中的小胶质细胞的转录谱重叠，表明原发性和继发性神经退行性有共同的机制，可以从类似的治疗方法中受益。研究人员确定补体成分1q（C1q）是MIMS激活的关键媒介，在MS组织中通过免疫组化验证，在实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠中通过小胶质细胞特异性C1q敲除进行遗传验证，并通过C1q阻断治疗慢性实验性自身免疫性脑脊髓炎进行治疗。抑制C1q是解决慢性白质炎症的一个潜在治疗途径，可通过使用先进的MRI方法对其动态生物标志物—顺磁性边缘病变进行纵向评估来监测。

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吉凯基因凭借多年在靶标筛选及验证服务领域的技术积累，建立的标准化、工程化、系统化的GRP平台，为中国研究型医生提供科研服务，加快科研成果转化，其中，单细胞测序拥有10x和BD两个平台，提供单细胞RNA-seq、单细胞核测序、单细胞混样RNA-seq、单细胞ATAC-seq、单细胞（RNA+ATAC）、空间转录组测序等服务。