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1-3月，单细胞测序又发表了这些高分文章！！

吉凯基因

2022.4.13

本期我们一起回顾下1-3月份单细胞领域发表的文章，并挑选其中的部分高分文章进行分享。

我们在Pubmed搜索了2022/01/01—2022/03/31在Title/Abstract中出现single cell或single nucleus的文章，总数为2587篇，按照影响因子篇数如下：

Review：315篇

IF≥20：181篇

10<IF<20：411篇

案例一

单细胞多组学显示HIV-1在扩增的细胞毒性T细胞克隆中持续存在

摘要：了解克隆性扩增HIV-1感染的CD4 T细胞的驱动因素和标记物对于根除HIV-1至关重要。研究人员使用单细胞ECCITE-seq，捕获同一个单细胞内的表面蛋白表达、细胞转录组、HIV-1 RNA和TCR序列，在非刺激条件以及CMV和HIV-1抗原刺激后跟踪来自六名HIV-1感染者和两名未感染者的纵向保存样本中的克隆扩增动态。尽管进行了抗逆转录病毒治疗，但持续的抗原和TNF反应形成了T细胞克隆扩张。HIV-1存在于表达BCL2和SERPINB9的Th1极化抗原应答T细胞中，这些T细胞可能抵抗细胞死亡。HIV-1 RNA T细胞的克隆更大，在病毒血症期间建立，在病毒抑制后持续存在，并在GZMB细胞毒性效应记忆Th1细胞中富集。靶向HIV-1感染的细胞毒性CD4 T细胞和克隆扩增的驱动因素为根除HIV-1提供了另一个方向。

案例二

结直肠癌和肝转移之间的免疫表型联系

摘要：肿瘤微环境（TME）与免疫治疗反应有关，但尚不清楚癌细胞和宿主组织如何对TME内的免疫成分产生差异性影响。在本研究中，研究人员对肝转移结直肠癌的自体样本进行了单细胞分析，以了解形成TME的因素。通过在不同组织中排列CD45细胞，研究人员将耗尽的CD8 T细胞（TEX）和激活的调节性T细胞分类为M型，其表型与恶性肿瘤相关，而自然杀伤细胞和粘膜相关的不变T细胞被定义为N型，其表型与生态位相关。原发性和转移性肿瘤中TEX共享T细胞受体，暗示存在共同的外周非耗竭前体。对于髓样细胞，树突状细胞（DC3）和SPP1巨噬细胞的一个子集为M型，后者在肝转移中占主导地位，表明其促转移作用。本研究将原发性肿瘤和转移性肿瘤的免疫表型联系起来，从而有助于理解肿瘤特异性背景并识别促转移成分。

案例三

肿瘤内浆细胞预测非小细胞肺癌PD-L1阻断的结果

摘要：基于其显著的总体生存率（OS），程序性细胞死亡（PD-1/PD-L1）信号轴抑制剂被批准用于治疗非小细胞肺癌（NSCLC）患者。通过对使用PD-L1抑制剂阿替唑单抗或两个大型随机临床试验中的化疗治疗的891例NSCLC肿瘤进行转录组学分析，研究人员发现B细胞与PD-L1阻断的延长OS显著相关，与CD8 T细胞信号无关。然后，从单细胞RNA测序数据中获得与NSCLC中存在的显性B细胞亚群相对应的基因特征。在接受阿替唑珠单抗治疗但未接受化疗的患者中，增加的浆细胞特征可以预测OS。B细胞和浆细胞也与三级淋巴结构和有组织的淋巴聚集有关。研究结果表明，B细胞和浆细胞对PD-L1阻断治疗NSCLC的疗效有重要贡献。

案例四

儿童和小儿COVID-19多系统炎症综合征的免疫病理特征

摘要：2019年小儿冠状病毒病（pCOVID-19）较少出现重症，但少数感染严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）的儿童可能会发展为儿童多系统炎症综合征（MIS-C），发病率很高。在这一纵向多机构研究中，应用多组学（可溶性生物标志物、蛋白质组学、单细胞基因表达和免疫谱分析）在COVID-19儿童和MIS-C患儿，以及儿科健康对照组进行分析。pCOVID-19的特征是I型干扰素（IFN）反应强烈，而在MIS-C中检测到显著的II型干扰素依赖性和NF-κB依赖性特征、基质激活和循环棘突蛋白水平升高，与入院前后SARS-CoV-2 PCR状态无关。MIS-C中TRBV11-2 T细胞克隆型的瞬时扩增与炎症和T细胞活化的特征相关。MIS-C与HLA A*02、B*35和C*04等位基因组合的关联表明遗传易感性。MIS-C B细胞的突变负荷高于pCOVID-19和pHC细胞。这些结果确定了pCOVID-19和MIS-C中不同的免疫病理特征，这可能有助于更好地定义这些疾病的病理生理学并指导治疗。

案例五

双胞胎研究揭示了多发性硬化症的非遗传性免疫紊乱

摘要：多发性硬化（MS）是一种中枢神经系统慢性炎症性疾病。在本研究中，研究人员对61对与MS不一致的单卵双胞胎的外周免疫特征进行了研究，以分析遗传易感性和环境因素的影响。利用互补的多模式高通量和高维单细胞技术，结合数据驱动的计算工具，确定了MS双胞胎单核细胞群中的炎症转移，同时出现大量IL-2超反应性过渡期naive辅助T细胞作为MS相关的免疫改变。通过整合健康单卵双胞胎和异卵双胞胎的免疫谱数据，研究人员预测原始表型的辅助T细胞CD25表达的差异很大程度上是由遗传和共同的早期环境影响驱动的。尽管如此，MS双生子的辅助性T细胞（在MS非双生子患者中也升高）的扩张与个体基因构成无关。这些细胞表达中枢神经系统归巢受体，表现出失调的CD25-IL-2轴，其增殖能力与MS严重程度呈正相关。本研究中对扩展双胞胎的配对分析方法能够识别MS相关免疫特征的基因和环境决定特征。

案例六

人脑血管图谱揭示阿尔茨海默病风险的多种介质

摘要：人脑血管系统功能障碍会导致残疾和死亡，而它形成的血脑屏障的特殊结构阻碍了几乎所有脑部疾病的治疗。到目前为止，还没有人脑血管系统的分子图谱。在本研究中，研究人员开发了血管分离和细胞核提取测序（VINE-seq），通过来自9名阿尔茨海默病患者和8名无认知障碍患者的25个海马和皮质样本的143793个单核转录组，分析了人脑的主要血管和血管周围细胞类型。确定了大脑区域和物种丰富的基因和途径。揭示了人类动静脉组织的分子原理，重现了一个渐进的内皮细胞和间断的壁细胞连续体。研究人员发现了两种以溶质转运和细胞外基质（ECM）组织为标志的人周细胞亚型，并确定血管周围和脑膜成纤维细胞特化。在阿尔茨海默病中，观察到ECM维持周细胞的选择性脆弱性，以及与血流失调有关的基因表达模式。通过对脑细胞类型的进一步调查发现，全基因组关联研究（GWASs）中与阿尔茨海默病风险相关的前45个基因中有30个在人脑血管系统中表达，通过免疫染色证实了这一点。血管GWAS基因定位于内皮蛋白运输、适应性免疫和ECM途径，许多在小鼠中是小胶质细胞特异性的，这表明阿尔茨海默病风险的部分进化转移。这项工作揭示了人脑血管系统的分子基础，这将有助于对大脑整体健康、疾病和治疗的理解。

案例七

衰老过程中过度兴奋的觉醒回路导致睡眠不稳定

摘要：睡眠质量随年龄增长而下降，然而，潜在的机制仍然难以捉摸。研究人员发现，高兴奋性下视黄醇/增食欲素（Hcrt/OX）神经元在衰老过程中驱动睡眠分裂。在老年小鼠中，Hcrt神经元表现出更频繁的神经元活动期驱动觉醒发作，而Hcrt神经元的光遗传学激活引起更长时间的觉醒。衰老的Hcrt神经元表现出高兴奋性，KCNQ2表达降低，M电流受损，由KCNQ2/3通道介导。单核RNA测序显示衰老大脑中Hcrt神经元丢失的适应性变化。年轻小鼠Hcrt神经元中基因损伤破坏了睡眠的稳定性，模拟了与衰老相关的睡眠碎片化，而KCNQ选择性激活剂氟吡汀使老年小鼠Hcrt神经元超极化，使睡眠结构恢复活力。本研究的发现证明了衰老过程中睡眠不稳定的机制，以及改善睡眠连续性的策略。

案例八

溃疡性结肠炎与高度失调的B细胞反应相关

摘要：在溃疡性结肠炎（UC）中，对肠道内环境稳定至关重要的B细胞仍然未被研究。在这项研究中，招募了三组UC患者（主要队列，n = 145; 验证队列1，n = 664; 验证队列2，n = 143）全面定义UC相关肠道炎症期间B细胞的分布。利用单细胞RNA测序、单细胞IgH基因测序和蛋白质水平验证，研究人员绘制了粘膜和循环B细胞的组成、转录和克隆型图谱。发现粘膜B细胞室中存在严重的扰动，包括原始B细胞和IgG浆细胞的扩张，多样性和成熟度受到限制。此外，从发炎的UC肠道中分离出一个靶向整合素αvβ6的自反应性浆细胞克隆。还鉴定了表达TFH样外周辅助性T细胞的肠CXCL13亚群，它们与致病性B细胞反应有关。在所有三个队列中，肠道体液免疫的变化通过肠道归巢浆细胞的扩张反映在循环中，该浆细胞与疾病活动相关，并可预测疾病并发症。本研究表明UC中存在高度失调的B细胞反应，并强调了B细胞在疾病发病机制中的潜在作用。

案例九

转移性人类癌症抗肿瘤新抗原反应性T细胞的分子特征

摘要：抗肿瘤T细胞受体（TCR）的准确鉴定是基于细胞的癌症免疫治疗工程的一个重大挑战。通过将10例转移性人类肿瘤的55个新抗原特异性TCR克隆型（NeoTCR）映射到其单细胞转录组，研究人员确定了CD8和CD4新抗原反应性肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的特征。新抗原特异性TIL表现出肿瘤特异性扩张和功能失调表型。对73个新TCR信号源性克隆型的前瞻性预测和测试表明，一半被测试的TCR识别肿瘤抗原或自体肿瘤。NeoTCR特征识别出靶向驱动新抗原和非突变病毒或肿瘤相关抗原的TCR，提示一种常见的转移性TIL耗竭程序。NeoTCR信号描绘了TIL在转移性肿瘤中的分布，使得完全基于TIL转录组状态的TCR预测能够成功用于癌症免疫治疗。

案例十

人类淋巴结和淋巴瘤中非造血细胞的单细胞图谱揭示了基质重塑的景观

摘要：据报道，淋巴瘤中非造血细胞（NHC）的活动，包括间充质基质细胞和内皮细胞，是淋巴瘤发生的基础。本研究中构建了一个单细胞转录组图谱，从27个人类样本中收集的10万多个NHC，包括LNs和各种淋巴结淋巴瘤，它们揭示了30个不同的亚群，包括一些以前未被识别的亚群。值得注意的是，该图谱有助于与淋巴瘤NHC进行比较分析，揭示了滤泡性淋巴瘤NHC中基因表达和与恶性细胞相互作用的亚群特异性变化的意料之外的景观。这有助于理解淋巴瘤中的基质重塑，并突出潜在的临床生物标志物。本研究在很大程度上更新了人类LN的NHC分类和疾病状态分析，并为LN和淋巴瘤生物学提供了丰富的资源和更深入的见解，以推进淋巴瘤的管理和治疗。

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单细胞领域高分文章

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