為幫忙大家更快了解最新科研進展,掌握科研熱點,擴展科研思路,伯豪生物特此推出最新頂刊文獻速遞系列推文。本期是2025年4月最新頂刊發表的單細胞轉錄組相關文獻集萃!
頂刊文獻一:伯豪項目文章丨Cancer Cell發表泛癌腦轉移高精度單細胞圖譜
文章標題:Pan-cancer human brain metastases atlas at single-cell resolution期刊:Cancer Cell(IF:48.8)
文章摘要:腦轉移(Brain metastases, BrM)是造成癌癥患者死亡的主要原因之一,約30%的癌癥患者會發生腦轉移,其中肺癌、乳腺癌、黑色素瘤、結直腸癌是最常見的原發腫瘤來源。該研究通過自測和整合公共數據,對108例BrM樣本和 111 例原發腫瘤(PTs)樣本的單細胞 RNA 測序進行綜合分析,構建了迄今為止最大規模泛癌腦轉移高精度單細胞圖譜。其中,單細胞RNA測序由伯豪生物提供技術服務。該研究旨在構建一個泛癌種腦轉移的綜合單細胞圖譜,進而探究不同癌癥類型和亞型之間腫瘤微環境異質性。研究描述了腦轉移(BrMs)與原發腫瘤(PTs)之間細胞生態系統的重塑,識別與 BrM相關的跨癌種保守性特征。此外,研究首次在腦轉移領域鑒定出五種生態型(BrM-Ecotype),分別對應特定病理模式和臨床特征。
頂刊文獻二:Cancer Cell丨空間Stereo-seq揭示色氨酸代謝限制瘤內三級淋巴結構的成熟

期刊:Cancer Cell(IF:48.8)
文章摘要:三級淋巴結構(TLS)是在許多癌癥中發現的異位淋巴聚集體,通常與增強的免疫治療反應和更好的臨床結果有關。該研究對22 例未經治療的肝細胞癌(HCC)患者和7例接受新輔助抗PD-1免疫治療的患者的腫瘤組織進行空間轉錄組學測序(Stereo-seq),全面繪制了肝細胞癌中TLS的發育圖譜。研究發現,腫瘤微環境中異常的色氨酸代謝阻礙了TLS的成熟,而抑制這一代謝通路可顯著增強免疫檢查點抑制劑的療效。這項研究不僅揭示了TLS異質性的分子基礎,更為肝癌免疫治療耐藥提供了全新的思路。

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頂刊文獻三:Cancer Cell丨放療促進銅死亡并與銅死亡誘導劑協同克服腫瘤放射抗性

文章標題:Radiotherapy promotes cuproptosis and synergizes with cuproptosis inducers to overcome tumor radioresistance
期刊:Cancer Cell(IF:48.8)
文章摘要:放射治療(RT)可能通過激活其他代謝性細胞死亡通路發揮作用,其中銅死亡是一種由銅過載引起的新型調節性細胞死亡(RCD)形式——尤其值得關注。該研究發現放療RT誘導癌細胞銅死亡,獨立于細胞凋亡和鐵死亡,并消耗患者腫瘤中脂?;鞍缀丸F硫(Fe-S)簇蛋白,這兩種蛋白都是銅死亡的標志。該研究通過放射耐藥食管癌細胞的RNA測序(RNA-seq)和放療無反應食管癌患者的單細胞RNA測序(RNA-seq),發現放射耐藥與BTB和BACH1下調有關。這種下調抑制了銅螯合金屬硫蛋白(MT) 1E/X的表達,從而減輕了銅增生并促進了輻射抗性。銅離子載體治療通過增強銅增殖使放射耐藥的癌細胞和細胞系及患者來源的異種移植物對放射治療增敏。研究揭示了放療與銅死亡之間的聯系,并為通過靶向銅死亡來克服腫瘤放射耐藥的治療策略提供了見解。
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頂刊文獻四:Cancer Cell丨人工智能在轉化癌癥研究中的應用與前景

文章標題:New horizons at the interface of artificial intelligence and translational cancer research
期刊:Cancer Cell(IF:48.8)
文章摘要:該文綜述了人工智能(AI)在多組學分析和轉化腫瘤學中的應用,強調了其在推進生物學發現和指導臨床決策方面的作用。重點關注領域包括細胞異質性、腫瘤微環境相互作用以及AI輔助診斷。文章還探討了諸如AI模型的可重復性、解釋性和臨床整合等挑戰,并關注解決這些問題的策略。這些進展共同突顯了AI和多組學的潛力。文章還論述了通過整合大數據分析、機器學習和深度學習等人工智能方法,研究人員能夠挖掘更為復雜的生物信息,識別新的生物標志物,優化藥物開發流程,以及個性化治療策略。因此,這一交叉領域不僅為癌癥研究提供了新的視角和工具,也為實現精準醫學和提高患者生活質量開辟了新的可能性。

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頂刊文獻五:Cell丨Stereo-seq助力繪制全球首個獼猴屏狀核多模態圖譜

期刊:Cell(IF:45.6)
文章摘要:該研究結合單細胞組、時空組和聯接組等多組學數據,構建了全球首個非人靈長類屏狀核多模態圖譜,揭示了獼猴與嚙齒類動物的屏狀核結構、細胞類型和分布存在顯著性差異,首次證實了屏狀核不同功能區內富含特異的神經元,為理解人類意識產生的進化機制提供了新的研究思路,也為語言、精神類疾病的研究和治療提供了潛在的靶點。

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頂刊文獻六:Cell丨RORγt陽性樹突狀細胞在口服抗原誘導外周調節性T細胞中的關鍵作用

文章標題:Rorγt-positive dendritic cells are required for the induction of peripheral regulatory T cells in response to oral antigens
期刊:Cell(IF:45.6)
文章摘要:近年來研究發現,表達視黃酸相關孤兒受體γt(RORγt)的抗原呈遞細胞(APCs)可能在外周調節性T細胞(pTregs)誘導中起關鍵作用。采用單細胞RNA測序、流式細胞術和骨髓嵌合體等關鍵技術,通過構建特異性缺失Rorc基因+7kb順式調控元件(c-RE)的小鼠模型,系統研究了RORγt+ APCs在腸道免疫平衡中的作用。實驗樣本主要來自15日齡和成年小鼠的腸系膜淋巴結(mLNs)和小腸固有層(siLP)。該研究明確了RORγt+ DCs(而非ILC3s)是誘導食物抗原耐受的關鍵細胞類型,鑒定了調控RORγt表達的關鍵順式元件,還開發的Gm38411iCre-hCD2報告小鼠為后續研究提供了重要工具。從轉化醫學角度看,該研究為食物過敏、炎癥性腸病等免疫耐受相關疾病提供了新的治療靶點,特別是通過靶向調控RORγt+ DCs來重建腸道免疫平衡的治療策略具有廣闊前景。

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頂刊文獻七:Cell丨人類血管類器官發育過程中的細胞狀態轉變和命運決定機制

文章標題:Fate and state transitions during human blood vessel organoid development
期刊:Cell(IF:45.6)
文章摘要:血管疾病是全球范圍內的主要健康威脅之一,其復雜性在于血管系統在人體內扮演著至關重要的角色。然而,研究血管疾病的傳統方法往往受限于模型的不準確性和復雜性。該研究旨在開發一種能夠精準模擬人類血管發育和疾病的模型系統——人類血管類器官(hBVOs)。hBVOs不僅能模擬血管的自然發育過程,還能為研究血管疾病提供一個高度可控的實驗平臺。該研究還利用單細胞RNA測序(scRNA-seq)技術對hBVOs在不同發育階段的細胞進行詳細地轉錄組分析,通過這種方法,他們就能追蹤細胞從多能干細胞到成熟內皮細胞和壁細胞的分化路徑;此外,為了深入理解基因調控網絡,研究人員還結合單細胞染色質可及性測序(scATAC-seq)揭示了基因表達調控的分子機制。此外,研究還利用CRISPR-Cas9基因編輯技術對多個關鍵基因進行了敲除實驗,旨在評估這些基因在血管細胞命運決定中的作用。通過多組學分析,構建了一個全面的hBVOs細胞狀態圖譜,并揭示了多個關鍵轉錄因子和信號通路在血管發育中的調控作用。

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頂刊文獻八:Cell丨祖細胞代謝的區域差異影響發育過程中的大腦生長

文章標題:Regional differences in progenitor metabolism shape brain growth during development
期刊:Cell(IF:45.6)
文章摘要:該研究通過構建小鼠大腦的單細胞分辨率出生時間圖譜,發現后腦的神經發生過程相對短暫,主要集中在早期發育階段。而前腦的神經發生則通過減少腦室區祖細胞的消耗性分裂而延長。這一發現不僅揭示了不同腦區在神經發生方面的具體模式。研究還發現線粒體蛋白FAM210B是一個關鍵調控因子。它通過延長線粒體并增加乳酸生成,促進祖細胞的自我復制性分裂,最終導致其子代克隆的規模更大。這一發現提示我們,未來或許可以通過調控這些代謝通路,來改善大腦發育和認知能力。

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頂刊文獻九:Nature丨免疫檢查點分子 TIM-3 調控小膠質細胞機制及在阿爾茨海默病治療中的潛在價值

文章標題:Immune checkpoint TIM-3 regulates microglia and Alzheimer's disease
期刊:Nature(IF:50.5)
文章摘要:小膠質細胞是大腦中的常駐免疫細胞,在神經發育和神經炎癥中起關鍵作用。該研究探討了免疫檢查點分子TIM-3在小膠質細胞中的功能。首先,在小鼠模型中發現TGFβ 信號誘導小膠質細胞中TIM-3的表達。反過來,TIM-3通過其羧基末端尾部與SMAD2和TGFBR2相互作用,促進TGFBR介導的SMAD2磷酸化,增強TGFβ信號,這一過程維持了小膠質細胞的穩態。此外,在 5×FAD小鼠(一種阿爾茨海默病小鼠模型)中,靶向小膠質細胞的Havcr2 缺失改善了認知障礙,并減少了淀粉樣β病理。單細胞核RNA測序顯示,Havcr2缺陷的5×FAD小鼠中存在MGnD小膠質細胞亞群,其特征是促吞噬和抗炎基因表達增加,同時促炎基因表達減少。研究結果揭示了TIM-3通過TGFβ信號介導小膠質細胞穩態,突出了靶向小膠質細胞TIM-3在阿爾茨海默病治療中的潛在價值。

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頂刊文獻十:Nat Genet丨單細胞多組學揭示高危神經母細胞瘤化療耐藥新機制

文章標題:Longitudinal single-cell multiomic atlas of high-risk neuroblastoma reveals chemotherapy-induced tumor microenvironment rewiring
期刊:Nature Genetics(IF:31.8)
文章摘要:神經母細胞瘤是兒童最常見的顱外實體瘤,高危患者5年生存率不足50%。其治療失敗與腫瘤異質性和微環境耐藥密切相關。通過整合單細胞RNA測序(snRNA-seq)、染色質可及性測序(snATAC-seq)、全基因組測序(WGS)單細胞空間蛋白組學分析(CODEX)以及空間原位分析(Xenium),探索了高危神經母細胞瘤化療前后腫瘤微環境的動態變化,揭示了化療誘導的腫瘤細胞狀態重塑與巨噬細胞介導的促瘤信號軸,這對于開發靶向腫瘤微環境的聯合治療策略具有重要意義。



頂刊文獻十一:Nat Genet丨成人人類前列腺的時空組學分析

文章標題:Spatially resolved transcriptomic analysis of the adult human prostate
期刊:Nature Genetics(IF:31.8)
文章摘要:前列腺是一種具有顯著空間異質性的器官,該研究通過高分辨率的單細胞測序,構建了一個全面的成人人類前列腺單細胞圖譜,以更好地理解其復雜的結構和細胞組成。研究從11名接受膀胱癌根治性切除術的患者中分析了253,381個單細胞和34,876個細胞核,將其分為126個獨特的亞群。該研究揭示了人類前列腺中多種新的細胞類型及其特定的空間定位。研究發現了四種不同的腺泡結構,其中兩種與ETS融合陰性前列腺癌密切相關。通過整合空間轉錄組、單細胞和常規轉錄組分析,發現兩種特定的管腔細胞類型可能是前列腺癌的共同起源。此外,研究發現區域特異性成纖維細胞可能促管腔細胞的異質性。

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頂刊文獻十二:Nat Genet丨CHOIR:基于統計推斷的單細胞聚類新方法,精準識別細胞類型與狀態

文章標題:CHOIR improves significance-based detection of cell types and states from single-cell data
期刊:Nature Genetics(IF:31.8)
文章摘要:單細胞數據聚類是解析細胞異質性、識別不同細胞類型和狀態的關鍵步驟。然而,當前多數流行的聚類工具存在諸多局限性。一方面,它們缺乏嚴格的統計推斷測試,導致過度聚類或聚類不足的風險較高,容易誤判細胞類型。另一方面,現有方法難以同時準確識別稀有和常見細胞群體,并且聚類結果受用戶主觀因素影響大,參數選擇的不同會導致結果差異顯著,缺乏可擴展性和可重復性。該研究通過結合隨機森林分類器與置換檢驗的層次聚類框架,提出了一種名為CHOIR的新算法,解決了單細胞數據分析中過度聚類與聚類不足的難題。這對于提高細胞類型和狀態檢測的可靠性、減少人工干預具有重要意義。

