標題:Massively parallel single-cell chromatin landscapes of human immune cell development and intratumoral T cell exhaustion
期刊:biorxiv
日期:April 18, 2019
??單細胞領(lǐng)域伴隨著單細胞分離建庫等技術(shù)的發(fā)展茁裙,不少優(yōu)質(zhì)實驗室也產(chǎn)出了大量的高水平文章咪奖,對于新型的ATAC-seq技術(shù)(鑒定染色質(zhì)可接近性的方法)而克,目前也廣泛應用在單細胞領(lǐng)域,對研究單細胞水平的調(diào)控抑制性具有重要的價值窝撵。之前的文章基于多重組合index的方式,pool-split 方法實現(xiàn)單細胞建庫丹喻,10Xgenome公司基于droplet,液滴微流控的方法算灸,將單細胞ATAC-seq實現(xiàn)了商業(yè)化,這篇預印版文章也是10XATAC-seq商業(yè)化以來聯(lián)合業(yè)內(nèi)大牛首篇文章驻啤,預期可以發(fā)表在CNS級別雜志上。
??通訊作者為ATAC-seq發(fā)明人William J.Greenleaf和Howard Y .Chang以及10Xgenome公司的Grace X.Y.Zheng
??文章利用10X公司微流控系統(tǒng)實現(xiàn)高通量單細胞ATAC-seq建庫測序荐吵。微流控系統(tǒng)由標記特定barcode的磁柱骑冗,混有Tn5轉(zhuǎn)座酶細胞核懸浮液,油滴通過微流控系統(tǒng)使每個細胞核先煎,一個磁珠與油滴形成一個整體油胞體贼涩,實現(xiàn)單細胞分離建庫,后續(xù)經(jīng)過擴增破乳等過程完成上機測序前的步驟薯蝎。10X同時提供端對端的數(shù)據(jù)分析流程遥倦,也提供建議操作的可視化操作軟件,供沒有生信背景的老師直觀處理數(shù)據(jù)占锯。文章又對數(shù)據(jù)做了多步質(zhì)控袒哥,通過與群體ATAC-seq及merge多個單細胞數(shù)據(jù)信號圖做比較,單細胞確實在相應的信號集中區(qū)域有read富集消略。這個圖的做法我已經(jīng)分享過生信類捕獲信號peak圖的美化進階之路堡称。文章也做了在TSS區(qū)域富集的比例,相關(guān)性分析艺演,通過利用GM2878和A20兩種細胞做系統(tǒng)的雙胞率評估却紧。
??文章基于William J.Greenleaf && Howard Y .Chang實驗室對骨髓造血細胞分化發(fā)育領(lǐng)域研究積淀,采用造血干細胞為研究對象胎撤,通過微流控建庫測序通過質(zhì)控晓殊,共獲得61,806個高質(zhì)量的單細胞數(shù)據(jù)。
??利用LSI方法將降維伤提,SNN 聚類巫俺,UMAP可視化,共獲得31個細胞群肿男∈短伲基于三種方式分類,1)開放區(qū)域peak次伶;2)基因活性值痴昧;3)轉(zhuǎn)錄因子情況。分別用這三種方式研究順勢調(diào)控原件與靶基因的關(guān)系冠王。
??免疫細胞譜系調(diào)節(jié)軌跡研究赶撰。文章嘗試利用ATAC-seq 數(shù)據(jù)去重構(gòu)細胞發(fā)育譜系,利用B細胞作為例子測試,在聚類結(jié)果中顯示了前體B細胞豪娜,記憶B細胞.接下來利用這種單細胞偽時間來識別階段特異性活動 血漿B細胞分化過程中的順式元件和反式因子餐胀。分析約10,000個在整個軌跡上具有動態(tài)可訪問性模式的特定順式調(diào)控元件及在B細胞發(fā)育的每個階段的幾個已知調(diào)節(jié)劑附近的動態(tài)調(diào)節(jié)元件。確定了16個子簇瘤载,并且將分類的scATAC-seq譜投影到從頭定義的簇上否灾,揭示了祖細胞之間的調(diào)節(jié)關(guān)系和標記定義的狀態(tài)中的顯著異質(zhì)性。
??腫瘤內(nèi)免疫單細胞染色質(zhì)圖譜鸣奔。對來自5名患者的PD-1阻斷前后的連續(xù)腫瘤活檢組織(pembrolizumab)進行了scATAC-seq墨技,另外還對2名患者進行了治療后活組織檢查(共7例患者; 14個時間點采樣)。為了能夠進行治療前和治療后的細胞比較, 對每個患者進行了活檢, 并在可能的情況下, 在每個時間點以相同的方式對細胞進行采樣挎狸,總共生成了37, 818個單細胞高質(zhì)量的scATAC-seq 數(shù)據(jù)扣汪。
??PD-1阻斷后T細胞衰竭的表觀遺傳景象。文章專注于 CD8 + TEx 細胞, 之前的研究表明, 這一群體是豐富的克隆擴大腫瘤特異性 T 細胞锨匆。分析了 TEx 細胞中的順式調(diào)節(jié)圖譜: (1) 測量 TEx 細胞中染色質(zhì)可及性的全局變化, (2) 提名可能調(diào)節(jié) tex 特異性抑制受體表達的單個順式元件崭别。在所有 T 細胞狀態(tài)中, 確定了 35, 147個只能在單個類群中開放的順式元件。最后研究了 TEx 和 Tfh 細胞之間的表觀遺傳關(guān)系恐锣。文章結(jié)果繪制了人類體內(nèi) TEx 細胞的表觀遺傳景觀圖, 并表明慢性 TCR 信號在減少阻斷后推動了 TEx 和 Tfh 細胞的共同調(diào)控機制茅主。