為幫忙大家更快了解最新科研進(jìn)展，掌握科研熱點(diǎn)，擴(kuò)展科研思路，伯豪生物特此推出最新頂刊文獻(xiàn)速遞系列推文。本期是2025年4月最新頂刊發(fā)表的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組相關(guān)文獻(xiàn)集萃！
頂刊文獻(xiàn)一：伯豪項(xiàng)目文章丨Cancer Cell發(fā)表泛癌腦轉(zhuǎn)移高精度單細(xì)胞圖譜
文章標(biāo)題：Pan-cancer human brain metastases atlas at single-cell resolution期刊：Cancer Cell（IF：48.8）
文章摘要：腦轉(zhuǎn)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(huì)發(fā)生腦轉(zhuǎn)移，其中肺癌、乳腺癌、黑色素瘤、結(jié)直腸癌是最常見的原發(fā)腫瘤來源。該研究通過自測和整合公共數(shù)據(jù)，對(duì)108例BrM樣本和 111 例原發(fā)腫瘤（PTs）樣本的單細(xì)胞 RNA 測序進(jìn)行綜合分析，構(gòu)建了迄今為止最大規(guī)模泛癌腦轉(zhuǎn)移高精度單細(xì)胞圖譜。其中，單細(xì)胞RNA測序由伯豪生物提供技術(shù)服務(wù)。該研究旨在構(gòu)建一個(gè)泛癌種腦轉(zhuǎn)移的綜合單細(xì)胞圖譜，進(jìn)而探究不同癌癥類型和亞型之間腫瘤微環(huán)境異質(zhì)性。研究描述了腦轉(zhuǎn)移（BrMs）與原發(fā)腫瘤（PTs）之間細(xì)胞生態(tài)系統(tǒng)的重塑，識(shí)別與 BrM相關(guān)的跨癌種保守性特征。此外，研究首次在腦轉(zhuǎn)移領(lǐng)域鑒定出五種生態(tài)型（BrM-Ecotype），分別對(duì)應(yīng)特定病理模式和臨床特征。
頂刊文獻(xiàn)二：Cancer Cell丨空間Stereo-seq揭示色氨酸代謝限制瘤內(nèi)三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的成熟
期刊：Cancer Cell（IF：48.8）
文章摘要：三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)（TLS）是在許多癌癥中發(fā)現(xiàn)的異位淋巴聚集體，通常與增強(qiáng)的免疫治療反應(yīng)和更好的臨床結(jié)果有關(guān)。該研究對(duì)22 例未經(jīng)治療的肝細(xì)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(jìn)行空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序（Stereo-seq），全面繪制了肝細(xì)胞癌中TLS的發(fā)育圖譜。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤微環(huán)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(qiáng)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的療效。這項(xiàng)研究不僅揭示了TLS異質(zhì)性的分子基礎(chǔ)，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(xiàn)三：Cancer Cell丨放療促進(jìn)銅死亡并與銅死亡誘導(dǎo)劑協(xié)同克服腫瘤放射抗性
文章標(biāo)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(xì)胞死亡通路發(fā)揮作用，其中銅死亡是一種由銅過載引起的新型調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡（RCD）形式——尤其值得關(guān)注。該研究發(fā)現(xiàn)放療RT誘導(dǎo)癌細(xì)胞銅死亡，獨(dú)立于細(xì)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(biāo)志。該研究通過放射耐藥食管癌細(xì)胞的RNA測序（RNA-seq）和放療無反應(yīng)食管癌患者的單細(xì)胞RNA測序（RNA-seq），發(fā)現(xiàn)放射耐藥與BTB和BACH1下調(diào)有關(guān)。這種下調(diào)抑制了銅螯合金屬硫蛋白（MT） 1E/X的表達(dá)，從而減輕了銅增生并促進(jìn)了輻射抗性。銅離子載體治療通過增強(qiáng)銅增殖使放射耐藥的癌細(xì)胞和細(xì)胞系及患者來源的異種移植物對(duì)放射治療增敏。研究揭示了放療與銅死亡之間的聯(lián)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(xiàn)四：Cancer Cell丨人工智能在轉(zhuǎn)化癌癥研究中的應(yīng)用與前景
文章標(biāo)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(xué)分析和轉(zhuǎn)化腫瘤學(xué)中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)了其在推進(jìn)生物學(xué)發(fā)現(xiàn)和指導(dǎo)臨床決策方面的作用。重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域包括細(xì)胞異質(zhì)性、腫瘤微環(huán)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(fù)性、解釋性和臨床整合等挑戰(zhàn)，并關(guān)注解決這些問題的策略。這些進(jìn)展共同突顯了AI和多組學(xué)的潛力。文章還論述了通過整合大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等人工智能方法，研究人員能夠挖掘更為復(fù)雜的生物信息，識(shí)別新的生物標(biāo)志物，優(yōu)化藥物開發(fā)流程，以及個(gè)性化治療策略。因此，這一交叉領(lǐng)域不僅為癌癥研究提供了新的視角和工具，也為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和提高患者生活質(zhì)量開辟了新的可能性。
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頂刊文獻(xiàn)五：Cell丨Stereo-seq助力繪制全球首個(gè)獼猴屏狀核多模態(tài)圖譜
期刊：Cell（IF：45.6）
文章摘要：該研究結(jié)合單細(xì)胞組、時(shí)空組和聯(lián)接組等多組學(xué)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了全球首個(gè)非人靈長類屏狀核多模態(tài)圖譜，揭示了獼猴與嚙齒類動(dòng)物的屏狀核結(jié)構(gòu)、細(xì)胞類型和分布存在顯著性差異，首次證實(shí)了屏狀核不同功能區(qū)內(nèi)富含特異的神經(jīng)元，為理解人類意識(shí)產(chǎn)生的進(jìn)化機(jī)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(diǎn)。
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頂刊文獻(xiàn)六：Cell丨RORγt陽性樹突狀細(xì)胞在口服抗原誘導(dǎo)外周調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中的關(guān)鍵作用
文章標(biāo)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(fā)現(xiàn)，表達(dá)視黃酸相關(guān)孤兒受體γt（RORγt）的抗原呈遞細(xì)胞（APCs）可能在外周調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（pTregs）誘導(dǎo)中起關(guān)鍵作用。采用單細(xì)胞RNA測序、流式細(xì)胞術(shù)和骨髓嵌合體等關(guān)鍵技術(shù)，通過構(gòu)建特異性缺失Rorc基因+7kb順式調(diào)控元件（c-RE）的小鼠模型，系統(tǒng)研究了RORγt+ APCs在腸道免疫平衡中的作用。實(shí)驗(yàn)樣本主要來自15日齡和成年小鼠的腸系膜淋巴結(jié)（mLNs）和小腸固有層（siLP）。該研究明確了RORγt+ DCs（而非ILC3s）是誘導(dǎo)食物抗原耐受的關(guān)鍵細(xì)胞類型，鑒定了調(diào)控RORγt表達(dá)的關(guān)鍵順式元件，還開發(fā)的Gm38411iCre-hCD2報(bào)告小鼠為后續(xù)研究提供了重要工具。從轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)角度看，該研究為食物過敏、炎癥性腸病等免疫耐受相關(guān)疾病提供了新的治療靶點(diǎn)，特別是通過靶向調(diào)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(xiàn)七：Cell丨人類血管類器官發(fā)育過程中的細(xì)胞狀態(tài)轉(zhuǎn)變和命運(yùn)決定機(jī)制
文章標(biāo)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(nèi)的主要健康威脅之一，其復(fù)雜性在于血管系統(tǒng)在人體內(nèi)扮演著至關(guān)重要的角色。然而，研究血管疾病的傳統(tǒng)方法往往受限于模型的不準(zhǔn)確性和復(fù)雜性。該研究旨在開發(fā)一種能夠精準(zhǔn)模擬人類血管發(fā)育和疾病的模型系統(tǒng)——人類血管類器官（hBVOs）。hBVOs不僅能模擬血管的自然發(fā)育過程，還能為研究血管疾病提供一個(gè)高度可控的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該研究還利用單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）技術(shù)對(duì)hBVOs在不同發(fā)育階段的細(xì)胞進(jìn)行詳細(xì)地轉(zhuǎn)錄組分析，通過這種方法，他們就能追蹤細(xì)胞從多能干細(xì)胞到成熟內(nèi)皮細(xì)胞和壁細(xì)胞的分化路徑；此外，為了深入理解基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，研究人員還結(jié)合單細(xì)胞染色質(zhì)可及性測序（scATAC-seq）揭示了基因表達(dá)調(diào)控的分子機(jī)制。此外，研究還利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)對(duì)多個(gè)關(guān)鍵基因進(jìn)行了敲除實(shí)驗(yàn)，旨在評(píng)估這些基因在血管細(xì)胞命運(yùn)決定中的作用。通過多組學(xué)分析，構(gòu)建了一個(gè)全面的hBVOs細(xì)胞狀態(tài)圖譜，并揭示了多個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子和信號(hào)通路在血管發(fā)育中的調(diào)控作用。
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頂刊文獻(xiàn)八：Cell丨祖細(xì)胞代謝的區(qū)域差異影響發(fā)育過程中的大腦生長
文章標(biāo)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(gòu)建小鼠大腦的單細(xì)胞分辨率出生時(shí)間圖譜，發(fā)現(xiàn)后腦的神經(jīng)發(fā)生過程相對(duì)短暫，主要集中在早期發(fā)育階段。而前腦的神經(jīng)發(fā)生則通過減少腦室區(qū)祖細(xì)胞的消耗性分裂而延長。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了不同腦區(qū)在神經(jīng)發(fā)生方面的具體模式。研究還發(fā)現(xiàn)線粒體蛋白FAM210B是一個(gè)關(guān)鍵調(diào)控因子。它通過延長線粒體并增加乳酸生成，促進(jìn)祖細(xì)胞的自我復(fù)制性分裂，最終導(dǎo)致其子代克隆的規(guī)模更大。這一發(fā)現(xiàn)提示我們，未來或許可以通過調(diào)控這些代謝通路，來改善大腦發(fā)育和認(rèn)知能力。
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頂刊文獻(xiàn)九：Nature丨免疫檢查點(diǎn)分子 TIM-3 調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞機(jī)制及在阿爾茨海默病治療中的潛在價(jià)值
文章標(biāo)題：Immune checkpoint TIM-3 regulates microglia and Alzheimer's disease
期刊：Nature（IF：50.5）
文章摘要：小膠質(zhì)細(xì)胞是大腦中的常駐免疫細(xì)胞，在神經(jīng)發(fā)育和神經(jīng)炎癥中起關(guān)鍵作用。該研究探討了免疫檢查點(diǎn)分子TIM-3在小膠質(zhì)細(xì)胞中的功能。首先，在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)TGFβ 信號(hào)誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞中TIM-3的表達(dá)。反過來，TIM-3通過其羧基末端尾部與SMAD2和TGFBR2相互作用，促進(jìn)TGFBR介導(dǎo)的SMAD2磷酸化，增強(qiáng)TGFβ信號(hào)，這一過程維持了小膠質(zhì)細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。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(zhì)細(xì)胞的Havcr2 缺失改善了認(rèn)知障礙，并減少了淀粉樣β病理。單細(xì)胞核RNA測序顯示，Havcr2缺陷的5×FAD小鼠中存在MGnD小膠質(zhì)細(xì)胞亞群，其特征是促吞噬和抗炎基因表達(dá)增加，同時(shí)促炎基因表達(dá)減少。研究結(jié)果揭示了TIM-3通過TGFβ信號(hào)介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，突出了靶向小膠質(zhì)細(xì)胞TIM-3在阿爾茨海默病治療中的潛在價(jià)值。
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頂刊文獻(xiàn)十：Nat Genet丨單細(xì)胞多組學(xué)揭示高危神經(jīng)母細(xì)胞瘤化療耐藥新機(jī)制
文章標(biāo)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(jīng)母細(xì)胞瘤是兒童最常見的顱外實(shí)體瘤，高?；颊?年生存率不足50%。其治療失敗與腫瘤異質(zhì)性和微環(huán)境耐藥密切相關(guān)。通過整合單細(xì)胞RNA測序（snRNA-seq）、染色質(zhì)可及性測序（snATAC-seq）、全基因組測序（WGS）單細(xì)胞空間蛋白組學(xué)分析（CODEX）以及空間原位分析（Xenium），探索了高危神經(jīng)母細(xì)胞瘤化療前后腫瘤微環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，揭示了化療誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞狀態(tài)重塑與巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的促瘤信號(hào)軸，這對(duì)于開發(fā)靶向腫瘤微環(huán)境的聯(lián)合治療策略具有重要意義。
頂刊文獻(xiàn)十一：Nat Genet丨成人人類前列腺的時(shí)空組學(xué)分析
文章標(biāo)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(zhì)性的器官，該研究通過高分辨率的單細(xì)胞測序，構(gòu)建了一個(gè)全面的成人人類前列腺單細(xì)胞圖譜，以更好地理解其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞組成。研究從11名接受膀胱癌根治性切除術(shù)的患者中分析了253,381個(gè)單細(xì)胞和34,876個(gè)細(xì)胞核，將其分為126個(gè)獨(dú)特的亞群。該研究揭示了人類前列腺中多種新的細(xì)胞類型及其特定的空間定位。研究發(fā)現(xiàn)了四種不同的腺泡結(jié)構(gòu)，其中兩種與ETS融合陰性前列腺癌密切相關(guān)。通過整合空間轉(zhuǎn)錄組、單細(xì)胞和常規(guī)轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)兩種特定的管腔細(xì)胞類型可能是前列腺癌的共同起源。此外，研究發(fā)現(xiàn)區(qū)域特異性成纖維細(xì)胞可能促管腔細(xì)胞的異質(zhì)性。
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頂刊文獻(xiàn)十二：Nat Genet丨CHOIR：基于統(tǒng)計(jì)推斷的單細(xì)胞聚類新方法，精準(zhǔn)識(shí)別細(xì)胞類型與狀態(tài)
文章標(biāo)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(xì)胞數(shù)據(jù)聚類是解析細(xì)胞異質(zhì)性、識(shí)別不同細(xì)胞類型和狀態(tài)的關(guān)鍵步驟。然而，當(dāng)前多數(shù)流行的聚類工具存在諸多局限性。一方面，它們?nèi)狈?yán)格的統(tǒng)計(jì)推斷測試，導(dǎo)致過度聚類或聚類不足的風(fēng)險(xiǎn)較高，容易誤判細(xì)胞類型。另一方面，現(xiàn)有方法難以同時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別稀有和常見細(xì)胞群體，并且聚類結(jié)果受用戶主觀因素影響大，參數(shù)選擇的不同會(huì)導(dǎo)致結(jié)果差異顯著，缺乏可擴(kuò)展性和可重復(fù)性。該研究通過結(jié)合隨機(jī)森林分類器與置換檢驗(yàn)的層次聚類框架，提出了一種名為CHOIR的新算法，解決了單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析中過度聚類與聚類不足的難題。這對(duì)于提高細(xì)胞類型和狀態(tài)檢測的可靠性、減少人工干預(yù)具有重要意義。
