11月，单细胞测序发表了这些高分文章！！

吉凯基因

2021.12.15

本期我们回顾下11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2021/11/01—2021/11/30在Title/Abstract中出现single cell或single nucleus的文章，总数为724篇，按照影响因子篇数如下：

Review：91篇

IF≥20：48篇

10<IF<20：126篇

人类前列腺癌骨转移具有有效的免疫

抑制微环境

摘要：骨转移是癌症的毁灭性并发症。它们在前列腺癌（PCa）中尤其常见，是不治之症，并且免疫治疗无效。本研究试图通过分析骨转移性前列腺肿瘤的单个细胞、涉及到的骨髓(BM)、未涉及到的BM以及来自无癌、骨科患者和健康个体的BM来定义骨髓微环境的不同特征。转移性PCa与多方面的免疫失衡有关，特别是不同T细胞亚群的衰竭，巨噬细胞的出现具有特定的PCa骨转移状态。趋化因子CCL20在髓样细胞中显著过度表达，其在T细胞上的同源CCR6受体也是如此。在同基因的PCa骨转移小鼠中，破坏CCL20-CCR6轴可以恢复T细胞的反应性，并显著延长动物的生存期。前列腺癌骨转移的高分辨率对比分析显示了一种有针对性的方法，可以缓解局部免疫抑制以达到治疗效果。

人类胎儿脑的中间神经元起源和分子多样性

摘要：兴奋性神经元和抑制性中间神经元的精确生成对于哺乳动物大脑神经回路的正常形成和功能至关重要。由于人脑的大小和复杂性，揭示中间神经元的丰富多样性成为一项挑战。为了解释人类胎儿大脑皮层中中间神经元的起源和多样性，本研究通过进行单细胞RNA测序和原位测序，展示了不同亚型的神经元前体细胞和前体细胞的分子特征。内侧和外侧神经节隆起的神经元间前体通过表达特定的RNA转录组合，同时获得时间和空间特征。成人大脑中各种中间神经元亚型的获得甚至在胎儿时期就已发生。本研究揭示了人类胎儿皮层内神经元前体细胞和前体细胞的复杂分子特征，并强调了各种中间神经元起源和谱系规范中的逻辑和程序。

人类非小细胞肺癌病变的单细胞分析可以

细化肿瘤分类和患者分层

摘要：免疫治疗是非小细胞肺癌（NSCLC）治疗的主要手段。虽然肿瘤突变负荷（TMB）与免疫治疗反应相关，但对基线免疫反应与肿瘤基因型之间的关系知之甚少。本研究使用单细胞RNA测序，分析了35个早期NSCLC病变中的361,929个细胞。鉴定了一个由PDCD1CXCL13激活的T细胞、IgG浆细胞和SPP1巨噬细胞组成的细胞模块，称为肺癌激活模块（LCAM）。研究人员在多个NSCLC队列中证实了LCAM富集，并且配对的CITE-seq建立了一个抗体面板来识别LCAM病变。LCAM的存在与整体免疫细胞含量无关，与TMB、癌睾丸抗原和TP53突变相关。高基线LCAM评分与NSCLC对免疫治疗的反应增强相关，即使在中位TMB以上的患者中也是如此，这表明免疫细胞成分虽然与TMB相关，但可能是免疫治疗反应的非冗余生物标记物。

人类原肠胚的单细胞转录组特征

摘要：原肠胚形成是所有多细胞动物的基本过程，通过这一过程，动物形成基本的身体结构。它是产生与空间格局协调的细胞多样性的关键。在人类中，原肠胚形成发生在受精后的第三周。人们对这一过程的了解相对有限，主要基于历史标本、实验模型或体外培养样本。本研究以空间解析的方式描述了整个原肠胚形成的人类胚胎单细胞转录谱，该胚胎在受精后16至19天内分期。研究人员使用这些数据分析现有的细胞类型，并与其他模型系统进行比较。除了多能外胚层，还鉴定了原始生殖细胞、红细胞和各种中胚层和内胚层细胞类型。这个数据集提供了一个独特的视角，可以窥见我们发展的一个中心但无法进入的阶段。这一特性为解释其他模型系统中的实验提供了新的背景，并为指导体外人类细胞定向分化提供了有价值的资源。

大规模单细胞转录组图谱揭示的COVID-19

免疫特征

摘要：新型冠状病毒病（COVID-19）患者的功能失调免疫反应是影响症状和死亡率的重要因素，但人们对有关免疫细胞的详细了解尚不完整。本研究在新冠患者和对照组196名患者中，应用单细胞RNA测序，建立了284个样本，共包含146万个细胞的综合免疫景观。通过大型数据集，研究人员发现不同的外周免疫亚型变化与不同的临床特征相关，包括COVID-19患者的年龄、性别、严重程度和疾病分期。严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）RNA存在于多种上皮细胞和免疫细胞类型中，伴随着病毒阳性细胞内的转录组学变化。S100A8/A9主要通过外周血中的巨核细胞和单核细胞进行系统性上调，可能导致在重症患者中经常观察到的细胞因子风暴。该研究的数据为理解COVID-19的发病机制和制定有效的治疗策略提供了丰富的资源。

空间分辨转录组学揭示了肿瘤微环境界面

的结构

摘要：在肿瘤发展过程中，癌细胞会接触到各种非肿瘤细胞类型，但目前尚不清楚肿瘤如何适应这些新环境。本研究整合了空间分辨转录组学、单细胞RNA-seq和单核RNA-seq来描述肿瘤边界处的肿瘤微环境相互作用。利用斑马鱼黑色素瘤模型，研究人员确定了一种独特的“界面”细胞状态，即肿瘤与邻近组织接触。这个界面由特殊的肿瘤细胞和微环境细胞组成，这些细胞上调一组共同的纤毛基因，纤毛蛋白仅在肿瘤接触微环境的地方富集。纤毛基因的表达受ETS家族转录因子的调控，这些转录因子通常在界面外抑制纤毛基因。在人类患者样本中，纤毛丰富的界面是保守的，这表明它是人类黑色素瘤的一个保守特征。本研究结果证明了空间分辨转录组学在揭示肿瘤适应新环境的机制方面的作用。

单细胞分辨率下结直肠癌组织中凋亡能力

的肿瘤间和肿瘤内异质性图谱

摘要：癌细胞抑制凋亡的能力是恶性转化和限制治疗反应的关键。本研究对168名患者的373个核心组织芯片进行多重免疫荧光分析，分割了240万个单个细胞，并定量了18个细胞谱系和凋亡蛋白。研究人员发现BCL2在免疫细胞中富集，BAK、SMAC和XIAP在癌细胞中富集。在单细胞分辨率下进行基于常微分方程的凋亡敏感性建模，并生成肿瘤间和肿瘤内凋亡敏感性异质性图谱。单细胞分辨率的系统建模表明，与免疫细胞和基质细胞相比，癌细胞对线粒体通透性和半胱天冬酶激活的敏感性增强，但显示出显著的肿瘤间和肿瘤内异质性。

利用综合克隆追踪和单细胞转录组分析

破译肿瘤内异质性

摘要：细胞异质性是导致肿瘤耐药的主要原因。尽管最近在单细胞基因组和转录组测序方面取得了进展，但仍然很难将测量到的分子图谱与癌症背后的细胞活动联系起来。本研究提出了一个整合的实验系统，将单细胞基因表达与异质性癌细胞生长、转移和治疗反应联系起来。本研究的系统集成了单细胞转录组分析和基于DNA条形码的克隆跟踪，用于患者源性异种移植模型。研究发现，在多只小鼠中，具有独特基因表达的白血病细胞对不同的化疗有不同但一致的反应。此外，还发现了一种白血病的扩展形式，这种扩展在空间上局限于单个解剖部位的骨髓，并由具有不同基因表达的细胞驱动。本综合实验系统可以探究肿瘤内异质性的分子和细胞基础，这些异质性是疾病进展和治疗耐药性的基础。

用单细胞RNA测序解码人肺腺癌的细胞系

特异性

摘要：肺腺癌(LUAD)由非典型腺瘤增生等癌前病变发展为原位腺癌和微创腺癌，最后发展为浸润性腺癌。这种逐步进展过程中的细胞异质性和分子事件尚不清楚。本研究对25例LUAD患者的268,471个细胞进行单细胞RNA测序，并将其与正常细胞类型进行比较。研究人员发现了一组与非典型腺瘤增生中出现的肺泡2型细胞(AT2)非常相似的细胞，随着LUAD的进展，其转录谱开始偏离AT2细胞，具有干细胞样细胞的特征。还发现了与能量代谢和核糖体合成相关的基因，这些基因在LUAD的早期阶段上调，并可能促进其进展。MDK和TIMP1可能是了解LUAD发病机制的潜在生物标志物。本研究的工作阐明了LUAD进展的不同组织学阶段的潜在转录特征，可能有助于早期诊断。

恶性胸腔积液不同免疫表型的单细胞分析

摘要：不同免疫细胞之间的复杂相互作用在恶性胸腔积液（MPE）的发生发展中具有重要作用。本研究对非小细胞肺癌诱导的MPE患者的62382个细胞进行单细胞RNA测序，以描述MPE中浸润性免疫细胞的组成、谱系和功能状态。与血液中相应的免疫细胞相比，MPE中的免疫细胞显示出大量富含调节性T细胞、B细胞、巨噬细胞和树突状细胞的转录特征。辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、调节性T细胞和滤泡辅助性T细胞表达多种免疫检查点或共刺激分子。细胞-细胞相互作用分析发现，与CD8 T细胞相比，调节性B细胞与CD4 T细胞的相互作用更多。巨噬细胞具有转录异质性，并符合M2极化特征。此外，MPE中的免疫细胞表现出与缺氧微环境相关的糖酵解途径的普遍上调。这些发现显示了人类MPE中免疫细胞的详细图谱，并增强了对晚期非小细胞肺癌潜在诊断和治疗靶点的理解。

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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。