芯周刊·第28期|單細(xì)胞+空間轉(zhuǎn)錄組測序:揭示急性損傷后肝臟分區(qū)再生的時(shí)空程序

01

多組學(xué)揭示高級別漿液性卵巢癌中浸潤T細(xì)胞的空間異質(zhì)性

高級別漿液性卵巢癌是惡性程度最高彤侍、預(yù)后最差的婦科腫瘤负拟,并且在腫瘤治療中耐藥也是常常發(fā)生痛悯。腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)是HGSOC的良好預(yù)后因素痊银,另外不同病灶間的腫瘤異質(zhì)性與卵巢癌的生存率低顯著相關(guān)哩簿,因此本文整合了RNA-seq衣屏,WGS躏升,TCR以及單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和TCR測序來研究HGSOC不同位點(diǎn)的TIL特征和組成差異。

文章首先對9名未經(jīng)治療的高級別漿液性卵巢癌患者的48個(gè)樣本進(jìn)行WGS和RNA-seq狼忱,發(fā)現(xiàn)不同病人的相同部位病灶相互聚集煮甥,ssGSEA推斷顯示免疫細(xì)胞在網(wǎng)膜病灶(轉(zhuǎn)移灶)中富集盗温,而在大多數(shù)卵巢病灶(原發(fā)灶)中比例較低,IHC及流式分析也證實(shí)了該結(jié)果成肘,接著對6名患者的29個(gè)樣本的T細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞測序卖局,分析獲得22個(gè)T細(xì)胞亞群,細(xì)胞亞群比例差異分析双霍,發(fā)現(xiàn)Treg和CD8耗竭T細(xì)胞在卵巢病灶(原發(fā)灶)中顯著富集砚偶,而幼稚和記憶T細(xì)胞在網(wǎng)膜病灶(轉(zhuǎn)移灶)中顯著富集,并且在卵巢病灶中腫瘤特異性和終末耗竭評分更高洒闸。不同病灶的差異分析也提示卵巢病灶的腫瘤細(xì)胞抗原提呈能力較網(wǎng)膜中高染坯,可能是由于這個(gè)原因?qū)е露呓橳細(xì)胞的功能和浸潤程度存在差異。

總之在該研究中確定了卵巢癌中存在兩種不同的免疫“冷”模式:1)卵巢病灶的數(shù)量“冷”:浸潤T細(xì)胞多為腫瘤特異性T細(xì)胞丘逸,但處于耗竭狀態(tài)单鹿,且數(shù)量較少;2)網(wǎng)膜病灶的功能“冷”:浸潤的T細(xì)胞雖然數(shù)量多深纲,但多處于幼稚和記憶狀態(tài)仲锄,且多為非腫瘤特異性的旁觀者T細(xì)胞。

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02

單細(xì)胞測序揭示以ZEB1轉(zhuǎn)錄因子為主要調(diào)節(jié)因子的衰老細(xì)胞群促進(jìn)軟骨和半月板的骨關(guān)節(jié)炎

骨關(guān)節(jié)炎(OA)影響膝關(guān)節(jié)的所有組織湃鹊,但治療靶點(diǎn)通常是根據(jù)其在軟骨損傷和炎癥中的作用選擇的儒喊,而在很大程度上忽略了介導(dǎo)半月板損傷的機(jī)制,也沒有足夠的研究來確定組織之間是否共享致病過程币呵。而參與這種共享過程的機(jī)制和分子在概念上代表了更有希望的治療靶點(diǎn)怀愧。

在此研究中,研究者對人類健康膝關(guān)節(jié)(n=6余赢,n=7)和OA膝關(guān)節(jié)(n=6芯义,n=6)的關(guān)節(jié)軟骨和半月板組織進(jìn)行了單細(xì)胞測序(scRNA-seq)。隨后使用免疫組化和RNA-seq驗(yàn)證感興趣基因的表達(dá)妻柒,通過基因過表達(dá)和缺失分析其功能扛拨。scRNA-seq中對人類膝關(guān)節(jié)軟骨(70972個(gè)細(xì)胞)和半月板(78017個(gè)細(xì)胞)的分析確定了兩個(gè)組織之間共享的致病亞群。該細(xì)胞群在OA中擴(kuò)增蛤奢,并具有強(qiáng)烈的OA和衰老基因特征。此外陶贼,該亞群在細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)和腱蛋白信號傳遞中起著關(guān)鍵作用啤贩,是所有其他軟骨和半月板集群信號的主要發(fā)送者,也是TGFβ信號的接收者拜秧。成纖維細(xì)胞激活蛋白(FAP)也是這一簇中的失調(diào)基因痹屹,并促進(jìn)ECM降解。由轉(zhuǎn)錄因子ZEB1控制的調(diào)控因子在關(guān)節(jié)軟骨和半月板的致病亞群之間共享枉氮。在半月板和軟骨細(xì)胞中志衍,F(xiàn)AP和ZEB1促進(jìn)OA發(fā)病機(jī)制的基因表達(dá)暖庄,包括衰老。

這些單細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)了一種存在于軟骨和半月板中的衰老致病細(xì)胞簇楼肪,F(xiàn)AP和ZEB1是主要的調(diào)節(jié)因子培廓,它們是這兩種組織中OA相關(guān)通路的新的和有前途的治療靶點(diǎn)。


03

單細(xì)胞+空間轉(zhuǎn)錄組測序:揭示急性損傷后肝臟分區(qū)再生的時(shí)空程序

研究者使用空間轉(zhuǎn)錄組和單細(xì)胞RNA測序(scRNA-seq)來研究急性對乙酰氨基酚(APAP)中毒后小鼠肝臟再生的動(dòng)態(tài)變化春叫。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)肩钠,肝細(xì)胞在整個(gè)肝小葉中增殖,產(chǎn)生了快速重新填充壞死的中心區(qū)所需的有絲分裂壓力暂殖。位于再生前線的肝細(xì)胞亞群在重新規(guī)劃為中心區(qū)狀態(tài)時(shí)价匠,會(huì)暫時(shí)上調(diào)胎兒特異性基因,包括Afp和Cdh17呛每。帶狀內(nèi)皮細(xì)胞踩窖、肝星狀細(xì)胞(HSC)和巨噬細(xì)胞群體不同程度地參與了免疫招募、增殖和基質(zhì)重塑晨横。

總之本研究觀察到骨髓細(xì)胞的大量瞬時(shí)浸潤洋腮,但淋巴細(xì)胞的豐度卻很穩(wěn)定,這與抗原呈現(xiàn)的全面下降相一致颓遏。


04

心臟發(fā)育軌跡單細(xì)胞ATAC分析揭示先心病非編碼突變

先天性心臟残炀亍(CHD)是最常見的發(fā)育性出生缺陷,每年約1%的新生兒中發(fā)現(xiàn)叁幢,但是只有8%的患者病因是由于蛋白質(zhì)編碼基因區(qū)域的突變滤灯,早期的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組揭示了心臟發(fā)育不同細(xì)胞類型的分化軌跡,但還缺乏在人類心臟發(fā)育過程中通過基因表達(dá)程序順式和反式調(diào)控元件對細(xì)胞類型進(jìn)行解析曼玩。

本文研究者對受孕后6周鳞骤、8周以及19周的人類胎兒樣本進(jìn)行了染色質(zhì)可及性分析,并結(jié)合先前發(fā)表的不同發(fā)育時(shí)間點(diǎn)的scRNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行對比黍判,證明了所得到scATAC-seq圖譜與先前的數(shù)據(jù)非常匹配豫尽。然后通過訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,從DNA序列中預(yù)測細(xì)胞類型解析染色質(zhì)可及性顷帖,從而破譯順式調(diào)控元件上不同轉(zhuǎn)錄因子組合的結(jié)合動(dòng)態(tài)基序數(shù)據(jù)庫美旧。共確定了8個(gè)心臟發(fā)生過程中主要的分化軌跡,定義了促進(jìn)心臟初級細(xì)胞類型形成的轉(zhuǎn)錄因子贬墩,基于體內(nèi)和體外誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞衍生的主要心臟細(xì)胞類型的ATAC數(shù)據(jù)比較榴嗅,優(yōu)化了干細(xì)胞誘導(dǎo)心外膜細(xì)胞的分化的方案,使得體外分化的心外膜細(xì)胞與體內(nèi)基因組更強(qiáng)的相似性陶舞,同樣基于預(yù)測的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)對推定的順式調(diào)控元件在不同細(xì)胞類型特異性染色質(zhì)可及性的影響嗽测,在體外分化內(nèi)皮細(xì)胞中進(jìn)行了CRISPR的增強(qiáng)子敲除實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證細(xì)胞類型特異性增強(qiáng)子的調(diào)控影響肿孵。

總的來說唠粥,本文建立了發(fā)育中的人類心臟的細(xì)胞類型解析調(diào)控圖譜疏魏,揭示了心臟發(fā)生中的細(xì)胞分化軌跡和先天性心臟病中非編碼遺傳變異的參與。


參考文獻(xiàn):

[1] Yang B, Li X, Zhang W, Fan J, Zhou Y, Li W, Yin J, Yang X, Guo E, Li X, Fu Y, Liu S, Hu D, Qin X, Dou Y, Xiao R, Lu F, Wang Z, Qin T, Wang W, Zhang Q, Li S, Ma D, Mills GB, Chen G, Sun C. Spatial heterogeneity of infiltrating T?cells in high-grade serous ovarian cancer revealed by multi-omics analysis. Cell Rep Med. 2022 Dec 20;3(12):100856. doi: 10.1016/j.xcrm.2022.100856. PMID: 36543113; PMCID: PMC9798026.

[2] Swahn H, Li K, Duffy T, Olmer M, D'Lima DD, Mondala TS, Natarajan P, Head SR, Lotz MK. Senescent cell population with ZEB1 transcription factor as its main regulator promotes osteoarthritis in cartilage and meniscus. Ann Rheum Dis. 2022 Dec 23:ard-2022-223227. doi: 10.1136/ard-2022-223227. Epub ahead of print. PMID: 36564153.

[3] Ben-Moshe S, Veg T, Manco R, Dan S, Papinutti D, Lifshitz A, Kolodziejczyk AA, Bahar Halpern K, Elinav E, Itzkovitz S. The spatiotemporal program of zonal liver regeneration following acute injury. Cell Stem Cell. 2022 Jun 2;29(6):973-989.e10. doi: 10.1016/j.stem.2022.04.008. PMID: 35659879.

[4] Ameen M, Sundaram L, Shen M, Banerjee A, Kundu S, Nair S, Shcherbina A, Gu M, Wilson KD, Varadarajan A, Vadgama N, Balsubramani A, Wu JC, Engreitz JM, Farh K, Karakikes I, Wang KC, Quertermous T, Greenleaf WJ, Kundaje A. Integrative single-cell analysis of cardiogenesis identifies developmental trajectories and non-coding mutations in congenital heart disease. Cell. 2022 Dec 22;185(26):4937-4953.e23. doi: 10.1016/j.cell.2022.11.028. PMID: 36563664.

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