Single-cell transcriptomics of blood reveals a natural killer cell subset depletion in tuberculosis.

影響因子： 5.736PMID：32114394期刊年卷：EBioMedicine 2020 Mar;53

DOI：10.1016/j.ebiom.2020.102686

文章地址： https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2020.102686

這篇文章思路比較簡單，先是介紹了樣本采用10×Genomics平臺進(jìn)行單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）象颖，使用Seurat軟件包分析，聚類分為B細(xì)胞价卤、T細(xì)胞源织、髓樣細(xì)胞三個大組蠢挡，然后再分析了各組細(xì)胞亞群的變化及GSVA評分，最后用流式驗證寝姿，得到了外周血中CD3-CD7 + GZMB +的可以用作區(qū)分TB與LTBI和HC的新型生物標(biāo)記儡毕，并沒有很深入的分析犀勒。例如細(xì)胞亞群之間差異基因深入分析、細(xì)胞間的互作分析妥曲、擬時序分析等等贾费。但是PBMC分群的細(xì)胞marker基因還是很有意思的，可以借鑒參考檐盟！

摘要：

背景

結(jié)核补酉簟（TB）仍然是全球重要的健康問題，每年造成數(shù)百萬人喪生葵萎。某些循環(huán)細(xì)胞亞群被認(rèn)為可以差異地調(diào)節(jié)宿主對結(jié)核分枝桿菌（Mtb）感染的免疫反應(yīng)导犹，但這些亞群的性質(zhì)和功能尚不清楚。

方法

從健康對照（HC）羡忘，潛伏性結(jié)核感染（LTBI）和活動性結(jié)核（TB）中分離外周血單個核細(xì)胞（PBMC）谎痢，然后使用10×Genomics平臺進(jìn)行單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）。使用Seurat軟件包基于基因表達(dá)譜對細(xì)胞進(jìn)行無監(jiān)督的聚類卷雕，并傳遞給tSNE進(jìn)行聚類可視化节猿。流式細(xì)胞儀用于驗證由scRNA-Seq鑒定的子集。

結(jié)果

基于差異基因表達(dá)的聚類分析揭示了所有主要PBMC細(xì)胞類型的已知標(biāo)記和新型標(biāo)記漫雕，并描繪了29個細(xì)胞亞群滨嘱。通過比較HC，LTBI和TB的scRNA-seq數(shù)據(jù)集浸间，作者發(fā)現(xiàn)感染改變了TB中免疫細(xì)胞亞群的頻率太雨。具體來說，作者觀察到NK細(xì)胞子集（CD3-CD7 + GZMB +）從HC到LTBI和TB的逐漸消耗魁蒜。作者進(jìn)一步驗證了CD3-CD7 + GZMB +亞群在TB中的耗竭囊扳，并發(fā)現(xiàn)抗結(jié)核治療后該亞群的頻率增加。最后兜看，作者確認(rèn)該亞組頻率的變化可以將TB患者與LTBI和HC區(qū)分锥咸。

結(jié)論

作者建議外周血中CD3-CD7 + GZMB +的頻率可以用作區(qū)分TB與LTBI和HC的新型生物標(biāo)記。

介紹

結(jié)核病仍然是一個嚴(yán)重的全球健康問題铣减，每年造成數(shù)百萬人喪生她君。結(jié)核病控制的主要挑戰(zhàn)是缺乏將活動性結(jié)核病與LTBI區(qū)分開的生物標(biāo)志物脚作。盡管已經(jīng)做出了很多努力來確定定義TB的血液轉(zhuǎn)錄譜葫哗，但血液中單個免疫細(xì)胞亞群的比例可能會根據(jù)疾病或治療暴露的嚴(yán)重程度而有很大差異缔刹。當(dāng)檢查全血時，亞組特異性基因劣针，特別是那些代表少數(shù)細(xì)胞亞群的基因的巨大波動校镐，也可能被忽略。某些循環(huán)細(xì)胞亞群被認(rèn)為可以差異地調(diào)節(jié)宿主對結(jié)核分枝桿菌（Mtb）感染的免疫反應(yīng)捺典，但這些亞群的性質(zhì)和功能尚不清楚鸟廓。

作者以無偏倚，無表面標(biāo)記的方法對來自HC襟己，LTBI和TB的PBMC進(jìn)行了scRNA-seq引谜，以描繪單個免疫細(xì)胞亞群的轉(zhuǎn)錄組譜。作者的數(shù)據(jù)代表了LTBI和TB中PBMC免疫細(xì)胞亞群的第一個基于scRNA-seq的描述擎浴。作者在PMBC中發(fā)現(xiàn)了29個亞群员咽，并鑒定了這些亞群中的大量其他標(biāo)記物，這些標(biāo)記物可作為進(jìn)一步研究的參考PBMC免疫細(xì)胞亞群在結(jié)核病發(fā)病機制中的作用以及針對結(jié)核病的保護(hù)性免疫贮预。此外贝室，作者觀察到NK細(xì)胞亞群，CD3-CD7 + GZMB +從HC逐漸消耗至LTBI和TB仿吞。CD3-CD7 + GZMB +的水平敏感且特異滑频，可將活動性結(jié)核病與LTBI和HC區(qū)分。

作者的scRNA-seq分析證實了以前所做的許多重要觀察唤冈，并突出了正在進(jìn)行的關(guān)鍵研究領(lǐng)域和挑戰(zhàn)峡迷。HC，LTBI和TB中循環(huán)的細(xì)胞亞群為檢查細(xì)胞亞群在結(jié)核病進(jìn)展中的作用提供了有用的框架你虹。具有細(xì)胞毒性的NK細(xì)胞亞群CD3-CD7 + GZMB +可用作區(qū)分TB和LTBI和HC的新型生物標(biāo)志物凉当。進(jìn)一步剖析與TB相關(guān)的細(xì)胞亞群（例如CD3-CD7 + GZMB + NK細(xì)胞）失調(diào)的機制，可能會為針對TB的治療性干預(yù)開辟新的途徑售葡。

方法

HC看杭，LTBI和TB采集全血樣本第一組包括HC（n ?= 2），LTBI（n ?= 2）和TB（n ?= 3）用于10×基因組學(xué)scRNA-seq挟伙。第二組包括HC（n ?= 81）和TB（n ?= 50）楼雹，第三組包括HC（n ?= 39），LTBI（n ?= 27）和TB（n?= 37）用于流式細(xì)胞儀分析（補充附錄中的表S1）尖阔。

結(jié)果

1 scRNA-seq在PMBC中揭示新的細(xì)胞類型標(biāo)記

作者首先從來自七個個體的PBMC懸浮液中分離并測序了總共68,369個細(xì)胞贮缅，包括兩個HC（20,711個細(xì)胞），兩個LTBI（17,185個細(xì)胞）和三個TB（30,473個細(xì)胞）介却。去除了約8.5％的可能代表雙峰谴供，空液滴和低質(zhì)量液滴的細(xì)胞（請參閱材料和方法）后，作者提出了62628個細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步分析（補充附錄中的圖1a齿坷，圖S1和表S2） ）桂肌。使用Seurat軟件包的無監(jiān)督聚類[25]在所有三個組中確定了三個不同的細(xì)胞簇（圖1b和1b）数焊。
簇1（占所有細(xì)胞的69.5％）由表達(dá)CD3D，CD3E崎场，IL32和CD2的T細(xì)胞（圖1c和補充附錄中的表S3）組成（圖1d–f和補充附錄中的圖S3）佩耳。
簇2（所有細(xì)胞的~17.3％）包含髓樣細(xì)胞表達(dá)LYZ，S100A9谭跨，S100A8干厚，S100A12和CD14（圖1的c-e和圖S3補充附錄中）。
第3組（所有細(xì)胞的~13.2％）由B細(xì)胞表達(dá)CD79A螃宙，CD79B和MS4A1（圖1的c-e和圖S3補充附錄中）蛮瞄。

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作者還鑒定了許多其他標(biāo)記：髓樣細(xì)胞FCN1，CST4谆扎，SERPINA1裕坊，MNDA，LST1和MS4A6A燕酷。B細(xì)胞BANK1籍凝，VPREB3，F(xiàn)CER2和ADAM28苗缩；T細(xì)胞IFITM1饵蒂，GIMAP7，CD247和LCK酱讶。（補充附錄中的圖S3和表S4）退盯。這些標(biāo)記物可能是有價值的PBMC細(xì)胞特異性標(biāo)記物，用于將來的分析泻肯。

2 結(jié)核中髓樣和B細(xì)胞富集且T細(xì)胞耗竭

作者的scRNA-seq結(jié)果表明渊迁，從HC分離出的PBMC大部分由T細(xì)胞（約78％）組成，其次是髓樣（約14％）和B細(xì)胞（約8％）（圖1c和表S3）; 這些頻率在LTBI中非常相似（補充附錄中的圖1c和表S3）灶挟。相反琉朽，與HC或LTBI相比，TB中的B細(xì)胞（?18％）和髓樣細(xì)胞（?23％）的頻率較高稚铣，而T細(xì)胞（?59％）的頻率較低箱叁，與HC或LTBI相比（[圖1(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235239642030061X#fig0001)c和補充附錄中的表S3）。這些在結(jié)核病中描述的模式與先前的報道一致[27]惕医，[28]耕漱，[29]。此外抬伺，在一個獨立的隊列中螟够，通過常規(guī)血液分析進(jìn)一步證實了TB中淋巴細(xì)胞的減少（圖1g）。

3 PBMC scRNA-seq可識別13個髓樣亞型

TB誘導(dǎo)表達(dá)高水平的炎癥標(biāo)記物S100A8峡钓，S100A9和S100A12 [的髓樣細(xì)胞的累積[[30](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235239642030061X#bib0030)妓笙，31 ]若河。因此，作者更加仔細(xì)地研究了第2類髓樣細(xì)胞给郊，以確定亞群頻率在三個供體組（HC，LTBI和TB）之間是否發(fā)生了變化捧灰。

首先淆九，作者旨在檢測定義為經(jīng)典（CD14 + CD16–），非經(jīng)典（CD14-CD16 +）和中間（CD14 + CD16 +）單核細(xì)胞的三個單核細(xì)胞子集[32]毛俏，scRNA-seq分析證實了這三個不同單核細(xì)胞群體的存在在所有捐助者群體中（圖2附錄中的a炭庙，b和圖S4）。

作者還能夠基于不同的標(biāo)記表達(dá)將經(jīng)典的CD14 + CD16-細(xì)胞細(xì)分為六個亞組（M1-M5）（圖2c煌寇，d和補充附錄中的表S5）焕蹄。具體來說，M1阀溶，M2和M4代表炎性單核細(xì)胞腻脏，表達(dá)高水平的S100A9，S100A12银锻，RETN和S100A8 [33]（補充附錄中的圖2 d永品，e和圖S5a）。M3含有炎性單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞击纬，表明其富集IL1B鼎姐，CCL3和IL8中的[34]。富含PPBP（CXCL7）和PF4（CXCL4）的M5細(xì)胞（補充附錄中的圖2 d更振，e和圖S5a）炕桨，指示單核細(xì)胞遷移和自分泌，受體脫敏趨化因子配體釋放[35肯腕，36 ]献宫。中間單核細(xì)胞（M6）表達(dá)高水平的HLA-DPB1，HLA-DPA1和CCL3（補充附錄中的表S5）实撒。非經(jīng)典的單核細(xì)胞（M7-M9）共享CDKN1C遵蚜，RHOC和LYPD2標(biāo)記表達(dá)而不S100A12（圖2 d，E奈惑，圖S5a中和表S5補充附錄中）; 這些細(xì)胞以前被報道屬于CD16 +（FCGR3A）單核細(xì)胞[37]吭净。

作者發(fā)現(xiàn)DC特異性標(biāo)記物CLEC10A [37]分布在M6中，但富集于M10中（補充附錄中的圖S5a和表S5）肴甸，指示DC樣子集寂殉。此外，作者還發(fā)現(xiàn)了pDC子集M11原在，其特異性表達(dá)了高水平的pDC標(biāo)記友扰，包括LILRA4彤叉，MZB1，ITM2C和CLEC4C [37]村怪，[38]秽浇，[39] （圖2 d，E甚负，圖S5a中和表S5補充附錄中）柬焕。M12特異富集了間充質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞，包括COL1A1梭域，IGFBP7斑举，COL1A2和SERPINH1 [40]（補充附錄中的圖S5a和表S5）。

作者還發(fā)現(xiàn)了一小組巨核細(xì)胞樣細(xì)胞（M13病涨； PPBP富玷，PF4和GNG11）（圖2a -d和補充附錄中的表S5）[41]〖饶拢總之赎懦，作者的scRNA-seq揭示了髓細(xì)胞中具有不同標(biāo)記的13個子集，盡管這些子集的功能仍有待闡明幻工。這些發(fā)現(xiàn)為檢查髓樣亞群在循環(huán)免疫細(xì)胞中的作用提供了參考铲敛。

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圖2來自HC，LTBI和TB的PBMC中的髓樣簇会钝。

4 單核細(xì)胞的四個子集富含結(jié)核

在炎性疾病和癌癥中伐蒋，中間單核細(xì)胞CD14 + CD16 +的頻率通常會增加[ [29](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235239642030061X#bib0029)，[42]迁酸，[43]先鱼，[44] ]。在結(jié)核病中奸鬓，這些CD16 +循環(huán)單核細(xì)胞更容易產(chǎn)生TNF-α焙畔，并響應(yīng)Mtb感染而死亡[29]。一致地串远，作者發(fā)現(xiàn)在作者的隊列研究中宏多，與HC（1.19％）和LTBI（0.9％）相比，TB（2％）患者中M6（CD14 + CD16 +）單核細(xì)胞富集（圖2b和表S3） 澡罚。此外伸但，結(jié)核病患者LTBI的M1（?5.6％），M4（?4.0％）和M5（?3.4％）亞組也比HC中更為豐富（分別為?2.3％留搔，?1.0％和?1.7％）（圖2b和補充附錄中的表S3）更胖。通路分析表明，M1和M5顯示出Notch信號下調(diào)的Myc-Targets，表明這些細(xì)胞已經(jīng)耗盡却妨。M4和M6亞群的刺猬蛋白信號傳導(dǎo)上調(diào)饵逐，具有強烈的炎癥反應(yīng)（圖2f ），提示其免疫活性彪标”度ǎ總之，作者的數(shù)據(jù)證實并擴(kuò)展了TB中CD14 +細(xì)胞的豐富性捞烟，并進(jìn)一步揭示了CD14 +細(xì)胞的三個子集（M1薄声，M4和M6）在TB中特異性富集。需要進(jìn)一步的研究來揭示其在結(jié)核病中的功能坷襟。

5 PBMC scRNA-seq可識別五個B細(xì)胞亞群

B細(xì)胞在對抗Mtb感染中的作用尚不清楚奸柬，只有少數(shù)研究解釋了它們在TB中的功能[45]生年。此外婴程，由于難以操縱B細(xì)胞，有關(guān)B細(xì)胞表型和功能的信息受到限制抱婉。作者的scRNA-seq分析確定了六個不同的B細(xì)胞亞群档叔，每個亞群代表B細(xì)胞發(fā)育的不同階段（補充附錄中的圖3a -c和圖S6）：B1和B5表達(dá)高TCL1A，CD79A蒸绩，CD79B衙四， MS4A1水平，缺乏CD27和CD138表達(dá)。該表達(dá)模式指示濾泡B細(xì)胞[ 46，47 ]（圖3的c-e和表S6補充附錄中）侯嘀。B2和B4特別富含PMAIP1（NOXA）贾节，ABCA6和TCF4（圖3 d和e，圖S5B和表S6補充附錄中）衬潦，這是B細(xì)胞發(fā)育和凋亡的激活的B細(xì)胞[關(guān)鍵介體48，49 ]。B3表示高M(jìn)S4A1沾歪，CD79A，CRIP1和IGJ水平和低TCL1A雾消，PMAIP1水平灾搏，指示成熟B細(xì)胞

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圖3 來自HC，LTBI和TB的PBMC中的B細(xì)胞簇

研究已經(jīng)列舉的B細(xì)胞在患者TB疾病產(chǎn)生矛盾的結(jié)果[ 27桑腮，50蕾域，51 ]。在作者的scRNA-seq數(shù)據(jù)中，所有七個B供體的所有五個B細(xì)胞亞群都存在旨巷，盡管比例是可變的巨缘。在這些亞組中，B2和B4在結(jié)核病患者中富集（補充附錄中的圖3b和表S3）采呐。因此若锁，作者通過途徑分析來表征B2和B4細(xì)胞的功能（圖3e）。GSEA分析顯示B2和B4在顯示高水平的TNFα-斧吐，TGFβ-又固，PI3K-AKT信號傳導(dǎo)方面相似，但在WNTβ連環(huán)蛋白信號傳導(dǎo)和炎癥反應(yīng)方面有所不同煤率，表明免疫功能有所不同（圖3e）仰冠。這些數(shù)據(jù)一起揭示了PBMC中五個具有不同標(biāo)記的B細(xì)胞亞群，并且耗竭B細(xì)胞（B1）在TB中富集蝶糯。作者的數(shù)據(jù)將有助于研究B細(xì)胞亞群在結(jié)核病中的作用洋只。

6 scRNA-seq可識別9個CD4和CD8子集，并揭示TB中T細(xì)胞子集分布的變化

T細(xì)胞具有在患者的Mtb控制感染TB 關(guān)鍵作用[52昼捍，53 ]识虚。作者的scRNAseq分析在所有三個供體組中檢測到43,537個T細(xì)胞，這些T細(xì)胞可以亞簇化為11個子集（圖4 a–d和圖S7）妒茬。因此担锤，作者嘗試根據(jù)CellMarker數(shù)據(jù)庫中報道的已建立標(biāo)志物的表達(dá)，為這些亞組中的每一個識別標(biāo)志物基因乍钻，并將其分配給已知的T細(xì)胞類型[54]肛循。在11個子集中，有9個子集表達(dá)高水平的CD3（圖4e）银择。接下來多糠，作者確定了四個不同的CD4 + T細(xì)胞子集：T1，T6欢摄，T8和T10（圖4a 熬丧，d）。T1表達(dá)高CCR7水平怀挠，表明幼稚樣CD4 T細(xì)胞[55]析蝴。T6和T8均表達(dá)高水平的活化CD4 T細(xì)胞標(biāo)記物L(fēng)Tβ（TNFSF3）[56]和其他功能標(biāo)記物，例如AQP3绿淋，GPR183和LDHB（補充附錄中的表S7）闷畸，它們調(diào)節(jié)T細(xì)胞的運輸和遷移[ [57]。(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235239642030061X#bib0057)吞滞，58 ]佑菩。GSEA揭示T9表現(xiàn)出較高的肌發(fā)生盾沫，血管生成，凝血和KRAS信號傳導(dǎo)率殿漠，表明這些細(xì)胞被強烈激活（圖4f ）赴精。T6和T8顯示了與過氧化物酶體，E2F和MYC-靶標(biāo)以及糖酵解相關(guān)的上調(diào)通路（圖4f ）绞幌，表明這些細(xì)胞已經(jīng)耗盡蕾哟。三個供體組之間的T1，T6和T8頻率沒有顯著差異（補充附錄中的表S3）莲蜘。

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圖4 HC谭确，LTBI和TB的PBMC中的T細(xì)胞簇

作者還鑒定了五個不同的CD8 T細(xì)胞亞群，包括幼稚CD8 T細(xì)胞（T5; CCR7）[59]票渠，細(xì)胞毒性CD8效應(yīng)T細(xì)胞（T3和T4逐哈； GZMH，NKG7和FGFBP2）问顷，過渡性CD8效應(yīng)T細(xì)胞（T11昂秃； GZMK，KLRB1和LYAR4）[60]和一個小組的巨核細(xì)胞樣細(xì)胞（T9; PPBP择诈，PF4和GNG11）（圖4的A-d械蹋，圖S5C和表S7補充附錄中）出皇。[41] 羞芍。與LTBI和TB相比，HC中CD8 T細(xì)胞亞群的比例略有增加（補充附錄中的圖4b和表S3）郊艘。

7 細(xì)胞毒性NK細(xì)胞亞群的結(jié)核病耗竭

亞群分析還顯示了NK細(xì)胞的兩個不同簇：T2和T7（圖4 a–e）荷科。T2和T7表達(dá)較低水平的CD3（圖4e），表明它們最可能是NK細(xì)胞纱注。T2被表達(dá)高水平的FCER1G畏浆，GZMB，GNLY狞贱，SPON2刻获，PRF1，CD7瞎嬉，MYOM2和KLRF1表達(dá)（補充附錄中的圖S5C和表S7）蝎毡，表明具有高細(xì)胞毒性活性。T7是在GZMH氧枣，F(xiàn)GFBP2沐兵，GNLY富集和選擇性表達(dá)KLRC2（NKG2），表明存memory-like NK 細(xì)胞（圖4 E便监，表S7和圖S5C補充附錄中）[61]扎谎。作者發(fā)現(xiàn)碳想，NK樣細(xì)胞亞群之間的某些途徑受到差異調(diào)節(jié)。T2和T7表現(xiàn)出較高的同種異體移植排斥活性以及強烈的IFN-γ和IFN-α反應(yīng)毁靶，表明細(xì)胞活化（圖4 f）胧奔。盡管基于通路分析，T2和T7表現(xiàn)出很高的相似性预吆，但是這些亞組的比例在HC與LTBI和TB患者之間有所不同葡盗。具體而言，與HC相比啡浊，T2從LTBI逐漸降低至TB觅够；相比之下，T7在LTBI中最常見（圖4b）巷嚣。對結(jié)核病T2中上調(diào)表達(dá)基因的基因本體論富集分析表明喘先，與HC和LTBI相比，結(jié)核病T2中細(xì)胞死亡途徑的調(diào)節(jié)高度富集于結(jié)核病T2中（補充附錄中的表S8）廷粒，這可能是由于TB中的T2窘拯。綜上所述，作者的scRNA-seq鑒定了兩個NK樣亞型坝茎，它們在三個供體組之間的比例是可變的涤姊，并且具有高水平SPON2和MYOM2的細(xì)胞毒性NK子集（CD3-CD7 + GZMB +）在結(jié)核病中耗竭。

8 CD3-CD7 + GZMB +子集可有效區(qū)分TB與HC和LTBI

為了更好地了解T2 NK細(xì)胞亞群的性質(zhì)嗤放，作者通過流式細(xì)胞儀驗證了T2思喊。為此，作者使用了從scRNA-seq數(shù)據(jù)中識別出的標(biāo)記CD7次酌，CD3和GZMB來對細(xì)胞進(jìn)行門控恨课。作者首先鑒定出CD3-CD7 + GZMB +細(xì)胞均為CD56 +和CD14-CD19-，支持T2包含NK細(xì)胞（補充附錄中的圖5a和圖S8）岳服。接下來剂公，作者比較了兩個獨立隊列中HC，LTBI和TB中該子集的頻率吊宋。結(jié)果表明纲辽，與HC和LTBI相比，TB患者的CD3-CD7 + GZMB +細(xì)胞的頻率顯著降低（圖5b璃搜，c）拖吼；這一發(fā)現(xiàn)與作者最初的sc-RNAseq結(jié)果一致（圖4b）。為了進(jìn)一步評估該子集對TB生物標(biāo)志物的診斷價值腺劣，作者在這兩個隊列中進(jìn)行了接受者操作特征（ROC）曲線分析绿贞。TB vs HC或TB vs LTBI的ROC曲線分析表明CD3-CD7 + GZMB +子集可以作為有價值的生物標(biāo)志物，曲線下面積為0.93（圖5 d橘原，第二組中TB vs HC）0.96（圖籍铁。 5 e涡上，第三組中TB vs HC），0.85（圖5 f拒名，第三組中TB vs LTBI）吩愧。作者進(jìn)一步分析了抗結(jié)核治療后該亞組的發(fā)生率。如圖5所示g和h增显，治療開始后3個月雁佳，CD3-CD7 + GZMB +的水平增加。因此同云，通過scRNA-seq和流式細(xì)胞儀糖权，作者證實CD3-CD7 + GZMB + NK細(xì)胞可用于將TB與LTBI和HC區(qū)分。

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圖5 HC炸站，LTBI和TB中CD3-CD7 + GZMB +子集的流式細(xì)胞儀分析星澳。

討論

在這項研究中，作者旨在通過HC旱易，LTBI和TB的PBMC的scRNA-seq了解結(jié)核病發(fā)展過程中Mtb感染對循環(huán)免疫細(xì)胞亞群的影響禁偎。作者分離出> 60,000并進(jìn)行scRNAseq，然后進(jìn)行途徑分析以注釋供體組之間PBMC子集的性質(zhì)和頻率阀坏。在此分辨率下如暖，作者區(qū)分了三種主要的細(xì)胞類型（T細(xì)胞，B細(xì)胞和髓樣細(xì)胞）忌堂，然后基于定量基因表達(dá)將它們亞簇化為29個子集盒至。盡管某些標(biāo)記物已經(jīng)為人所知，但作者鑒定了許多其他標(biāo)記物浸船，包括T細(xì)胞的IFITM1妄迁，GIMAP7寝蹈，CD247和LCK李命，B細(xì)胞的BANK1，VPREB3箫老，F(xiàn)CER2和ADAM28以及FCN1封字，CST4，SERPINA1耍鬓，MNDA阔籽，LST1和MS4A6A用于髓樣細(xì)胞。

比較HC牲蜀，LTBI和TB之間的scRNA-seq數(shù)據(jù)集后發(fā)現(xiàn)笆制，疾病導(dǎo)致已知細(xì)胞類型的亞群發(fā)生變化，尤其是似乎對疾病具有特異性的細(xì)胞亞群涣达，例如M1在辆，M4和B2富集且T2耗盡证薇。PBMC的細(xì)胞組成在病理性應(yīng)激期間發(fā)生變化[62]，[63]匆篓，[64]浑度。一致地，作者的常規(guī)血液分析和scRNA-seq證實鸦概，HC箩张，LTBI和TB之間循環(huán)的免疫細(xì)胞頻率發(fā)生變化。作者的PBMC細(xì)胞圖譜不僅為人類PMBC的細(xì)胞亞群提供了其他見解窗市，而且還為與Mtb感染的不同結(jié)局相關(guān)的細(xì)胞亞群提供了見解先慷。

補充材料

下載本文隨附的所有補充文件

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圖S1 PBMC scRNA-seq中細(xì)胞捕獲和鑒定的一致性。鑒定出的獨特分子標(biāo)識符（nUMI）的數(shù)量和基因咨察，跨恢復(fù)的細(xì)胞類型和nUMI和基因鑒定出的映射到線粒體或核糖體基因的讀段所占比例熟掂，以及跨所有供體鑒定到的線粒體或核糖體基因的讀段所占比例。

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圖S2 來自七個捐助者的PBMC的tSNE預(yù)測扎拣。上圖（從左到右）：所有供體合并的PBMC單個細(xì)胞赴肚，相應(yīng)的狀態(tài)（HC，LTBI和TB）二蓝。下面板（從左到右）：關(guān)聯(lián)的小區(qū)類型誉券，關(guān)聯(lián)的小區(qū)類型（HC，LTBI和TB）中的相應(yīng)狀態(tài)

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圖S3 髓樣刊愚，T和B細(xì)胞已知和新標(biāo)記基因的表達(dá)踊跟。（ab）進(jìn)行差異表達(dá)分析，比較PBMC中HC鸥诽，LTBI和TB的細(xì)胞商玫。（a）tSNE；（b）小提琴情節(jié)牡借。

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圖S4來自七個供體的髓樣亞群的tSNE投影拳昌。上圖（從左到右）：所有供體合并的髓樣單細(xì)胞，相應(yīng)的狀態(tài)（HC钠龙，LTBI和TB）炬藤。下面板（從左到右）：關(guān)聯(lián)的小區(qū)類型，關(guān)聯(lián)的小區(qū)類型（HC碴里，LTBI和TB）中的相應(yīng)狀態(tài)

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圖S5 髓樣沈矿，T和B子集的已知和新標(biāo)記基因的表達(dá)。（a）髓樣亞群咬腋；（b）B細(xì)胞亞群羹膳；（c）T細(xì)胞亞群

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圖S6 來自七個供體的B細(xì)胞亞群的tSNE投影。上圖（從左到右）：所有供體合并的B個單細(xì)胞根竿，相應(yīng)的狀態(tài)（HC陵像，LTBI和TB）湃缎。下面板（從左到右）：關(guān)聯(lián)的小區(qū)類型，關(guān)聯(lián)的小區(qū)類型（HC蠢壹，LTBI和TB）中的相應(yīng)狀態(tài)

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圖S7 來自七個供體的T亞群的tSNE投影嗓违。上圖（從左到右）：所有供體合并的T單個細(xì)胞，相應(yīng)的狀態(tài)（HC图贸，LTBI和TB）蹂季。下面板（從左到右）：關(guān)聯(lián)的小區(qū)類型，關(guān)聯(lián)的小區(qū)類型（HC疏日，LTBI和TB）中的相應(yīng)狀態(tài)

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圖S8 CD3-CD7 + GZMB +子集的流式細(xì)胞儀分析

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表S1 研究人群的人口統(tǒng)計學(xué)特征

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表S2 本研究中包括的七個PBMC樣品的scRNA-seq特征偿洁。

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表S3 HC，LTBI和TB的PBMC中所有子集的細(xì)胞數(shù)和頻率沟优。

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表S4 通過scRNA-seq鑒定的PBMC主要細(xì)胞類型的標(biāo)記基因

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表S5 通過scRNA-seq識別的髓樣亞型的標(biāo)記基因

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表S6 通過scRNA-seq鑒定的B細(xì)胞亞群的標(biāo)記基因

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表S7 通過scRNA-seq鑒定的T細(xì)胞亞群的標(biāo)記基因

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表S8 結(jié)核病T2基因上調(diào)的基因腫瘤學(xué)富集分析