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【文章集锦】近期单细胞测序研究热点汇总

首页 » 《转》译 2021-12-31 转化医学网 赞(19)
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导读
单细胞测序即single cell sequencing(SCS),是指DNA研究中涉及测序单细胞微生物相对简单的基因组,更大更复杂的人类细胞基因组。作为“在单个细胞水平上对基因组进行测序”的单细胞测序技术,与传统的全基因组测序相比,单细胞测序不仅测量基因表达水平更加精确,而且还能检测到微量的基因表达子或罕见非编码RNA,其优势是全方位和多层次的。

近年来,单细胞测序已逐渐成为“实验室中的家常菜”,越来越多与单细胞测序有关的研究发表在各大期刊上,且逐年递增,仅2019年单细胞转录组测序相关的SCI论文就超过了1,500篇。我们收集了近期热门的单细胞研究内容,供科研工作者参考。


11月24日,研究人员在《Scientific reports》上发表了一篇题为“Single-cell DNA and RNA sequencing of circulating tumor cells”的文章,分享了循环肿瘤细胞(CTC)的单细胞DNA和RNA测序。将TGW神经母细胞瘤细胞掺入来自健康志愿者的血液后,通过荧光激活细胞分选分离细胞。通过四种不同的全基因组扩增(WGA)和三种全转录组扩增(WTA)方法扩增DNA和mRNA,然后进行单细胞DNA和RNA测序。最近,循环肿瘤细胞(CTC)被认为代表了精确的肿瘤异质性和整体肿瘤特征。在先前的研究中,CTC中的细胞异质性显示反映了肿瘤组织中的突变谱,包括原发性和转移部位,以及具有不同恶性特征的小亚群的存在。单细胞水平的CTC分析最准确地代表了肿瘤异质性,并为癌症治疗和研究提供了有用的信息。

https://www.nature.com/articles/s41598-021-02165-7


11月18日
,研究人员在《JCI insight》上发表了一篇题为“Resolving the difference between left-sided and right-sided colorectal cancer by single-cell sequencing”的文章,通过单细胞测序解决左侧和右侧结直肠癌之间的差异


结直肠癌(CRC)的发病率,发病机制,分子途径和预后因肿瘤部位而异。通过scRNA-seq分析来自三名左侧和三名右侧CRC患者的27927个单个人类CRC细胞的转录组。右侧CRC含有相当比例的高度迁移性耗尽的CD8 T细胞。左侧CRC的一组细胞表现出衰竭前的状态,以及高比例的“预衰竭”与衰竭T细胞是有利的预后标志物。值得注意的是,我们确定了一种新的RBP4+NTS+癌细胞亚群,仅在左侧CRC中扩增。左侧CRC的Treg显示出比来自右侧CRC更高水平的免疫疗法相关基因,表明左侧CRC可能对免疫疗法有更高的反应性。

https://insight.jci.org/articles/view/152616/usage


同日
,一项重要的研究发表在了《Nature communications》上,研究人员发表了一篇题为“Accurate and scalable variant calling from single cell DNA sequencing data with ProSolo”的文章,介绍了使用ProSolo从单细胞DNA测序数据中准确且可扩展的变异调用

https://www.nature.com/articles/s41467-021-26938-w


在《
Hepatology communications》上发表了一篇题为“Single-Cell, Single-Nucleus, and Spatial RNA Sequencing of the Human Liver Identifies Cholangiocyte and Mesenchymal Heterogeneity”的文章,研究了人类肝脏的单细胞、单核和空间RNA测序鉴定胆管细胞和间充质异质性。人类肝脏的关键功能是通过肝实质细胞和非实质细胞的相互作用来协调的。单细胞转录方法的最新进展使人类肝脏的检测具有前所未有的分辨率。然而,与分离相关的细胞扰动可能限制完全捕获人肝脏实质细胞部分的能力,从而限制全面分析该器官的能力。在这里,研究人员使用匹配的单细胞RNA测序(scRNA-seq)和单核RNA测序(snRNA-seq)报告来自人肝脏的73295个细胞的转录景观。结论:研究提供了scRNA-seq和snRNA-seq捕获的转录组的系统比较,并提供了健康人肝脏实质细胞群的高分辨率图谱

https://aasldpubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/hep4.1854


11月中旬
,研究人员在《Cell》上发表了一篇题为“A single-cell atlas of chromatin accessibility in the human genome”的文章,用单细胞ATAC-seq测序技术对来自30种成人组织类型的60多万个人类细胞进行了剖析,任兵团队绘制超大规模人类基因组单细胞染色质可及性图谱。并且新的发现为240种多基因性状和疾病确定了与疾病性状相关的细胞类型,并说明了非编码变异的风险

DOI: 10.1016/j.cell.2021.10.024


11月初
在《Science》上发表了一篇名为“Sponge innards suggest how nerve cells evolved”的文章,科学家通过单细胞测序——在无脑的海绵的基因组中找到神经细胞如何进化的线索!他们通过单细胞测序的技术来评估每个细胞中的mRNA,通过识别活性基因组,科学家可以对细胞类型进行分类,并了解它们是如何进化的。团队报告他们区分了18种海绵细胞。海绵能将其细胞行为与类似神经元的信号相协调,这可能会打破我们关于海绵缺乏神经元相关细胞类型的先入之见。


https://www.science.org/content/article/sponge-innards-suggest-how-nerve-cells-evolved


10月
,有研究人员在《BMJ子刊》上发表了一篇题为“Single-cell sequencing unveils distinct immune microenvironments with CCR6-CCL20 crosstalk in human chronic pancreatitis”的文章。慢性胰腺炎(CP)是一种可能致命的胰腺外分泌疾病,目前尚无特效或有效的治疗方法。由于难以进入胰腺组织,因此对人类CP的局部免疫反应或发病机制知之甚少。研究人员试图使用来自CP患者和非CP器官供体的组织来表征胰腺免疫反应,以识别与人类CP相关的关键信号分子。通过对从器官供体、遗传性和特发性CP患者(接受全胰腺切除术)分离的胰腺免疫细胞进行测序和T细胞受体(TCR)测序,对转录组和表位进行单细胞水平的细胞索引。最后得出结论:人类CP中胰腺免疫细胞的单细胞测序强调了通过CCR6-CCL20轴的胰腺特异性免疫串扰,这是一种可能被用作人类遗传性CP未来潜在靶点的信号通路。

https://gut.bmj.com/content/early/2021/10/26/gutjnl-2021-324546


中科院
李春宇(音译)团队曾将他们的研究成果发表在了《NANO MICRO small》期刊上,研究论文名为“Integrated Addressable Dynamic Droplet Array (aDDA) as Sub-Nanoliter Reactors for High-Coverage Genome Sequencing of Single Yeast Cells”,发布一步法完成单细胞样品制备和测序过程。本文提出了一种可寻址动态液滴阵列(aDDA),它结合了静态液滴阵列和连续流动液滴平台的优点,基于测序的验证表明,aDDA降低了多重置换扩增(MDA)的扩增偏倚,并将一个酵母细胞基因组的回收率提高到91%,而传统的20µL体积MDA反应的平均回收率为26%。因此,aDDA是对单个微生物细胞高基因组覆盖率测序工具箱的一个有价值的补充。

图片

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202100325


另外,有研究人员发表了一篇题为“
Computational merging of large single-cell RNA sequencing datasets paints a transcriptomic picture of muscle repair”的文章,介绍了大型单细胞RNA测序数据集的计算合并描绘了肌肉修复的转录组学图像。康奈尔大学的研究人员形成了scMuscle数据库,该数据库包含了大约365,000个细胞的转录组数据,这些细胞涉及各种年龄和实验条件下的肌肉损伤。

https://www.rna-seqblog.com/computational-merging-of-large-single-cell-rna-sequencing-datasets-paints-a-transcriptomic-picture-of-muscle-repair/


还发表了一篇题为“
Automated annotation of rare-cell types from single-cell RNA-sequencing data through synthetic oversampling”的文章,介绍了通过合成过采样从单细胞RNA测序数据自动注释稀有细胞类型。


https://www.rna-seqblog.com/automated-annotation-of-rare-cell-types-from-single-cell-rna-sequencing-data-through-synthetic-oversampling/


在《
Science Direct》上,有研究人员发表了一篇题为“Single-cell sequencing technology in tumor research”的评论性文章,肿瘤异质性是恶性肿瘤的重要特征,也是肿瘤治疗和研究的重要障碍。虽然批量组织测序覆盖面广,准确性高,但只能代表每个样本的显性细胞信号信息,同时掩盖了稀有细胞独特的基因表达;因此,它不能代表在亚群中不稳定但在大多数细胞中保持不变的基因。随着基因组技术的进步,单细胞测序技术的出现有效地解决了上述问题。单细胞水平上的遗传、转录组学和表观遗传学测序为我们正确分类异质肿瘤群体的细胞亚群以及在分子水平上揭示肿瘤细胞的复杂变化过程提供了重要基础。单细胞测序技术已应用于癌症领域,揭示了肿瘤驱动基因突变,克隆进化,侵袭和转移的潜在机制。这也为开发新的肿瘤生物标志物和提供更准确和个性化的靶向肿瘤治疗提供了有利条件。在此,研究人员回顾了单细胞测序的步骤和方法,并重点介绍了SCS在肿瘤诊断和临床治疗中的应用


https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0009898121000899

等等。。还有很多单细胞领域的学术文章登顶各大权威期刊,单细胞测序已成为当下最为热门的研究领域之一。


为助力中国科研工作者践行单细胞科研探索,寻因生物、转化医学网、梅斯医学联合主办,面向全国科研工作者特别策划【行知践行者】计划,11月13日,
行知践行者 · 单细胞科研创造营上海站在上海张江药谷成功举办,活动邀请了复旦大学附属肿瘤医院王建华研究员、上海交通大学丁显廷教授等专家,围绕“单细胞测序揭示前列腺癌的异质性”和“单细胞高维度蛋白检测技术及临床应用”等话题展开了精彩分享;12月12日,行知践行者 · 单细胞科研创造营广州站将在广州远洋宾馆举办活动邀请了大连理工大学肖桂山教授、中山大学肿瘤防治中心钟茜研究员、中国转化医学联盟主席李继承教授等专家围绕“单细胞测序技术与恶性肿瘤精准诊疗”、“鼻咽癌肿瘤微环境及互作网络”、“RNA甲基化m6A修饰和单细胞测序技术提升学术创新推动国家基金中标”等话题展开主题分享,未来,行知践行者系列活动还将在武汉、北京举办,敬请期待!(转化医学网360zhyx.com)





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