近些年,單細(xì)胞技術(shù)的興起為科研人員的精準(zhǔn)研究提供了堅實的基礎(chǔ),單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與公共大隊列數(shù)據(jù)的多組學(xué)整合已然成為癌癥治療研究的新熱點(diǎn)。與此同時,一個關(guān)鍵問題誕生了---如何更好地將兩種類型數(shù)據(jù)進(jìn)行整合從而挖掘重要癌癥的發(fā)生發(fā)展機(jī)制呢?接下來,小編將給大家介紹兩種不同的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與大隊列bulk轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)整合的算法:BayesPrism和Scissor
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序聯(lián)合bulk轉(zhuǎn)錄組測序(整合篇)
一.BayesPrism算法介紹
下面我就先來具體介紹BayesPrism這項整合方法。為什么選擇這個方法呢?因為我覺得這個方法很有潛力,作者通過比較當(dāng)前主流的方法如CIBERSORT,證明BayesPrism方法從bulk RNA-seq數(shù)據(jù)集推斷單細(xì)胞細(xì)胞類型以及對整體基因表達(dá)變化的解析上具有比較明顯的優(yōu)勢。簡單來說,BayesPrism算法以scRNA-seq作為先驗信息,從bulk RNA-seq數(shù)據(jù)集中預(yù)測細(xì)胞類型的組成和基因表達(dá)。該文章主要對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌(HNSCC)和皮膚黑色素瘤(SKCM)進(jìn)行了整合分析,以將細(xì)胞類型組成與不同腫瘤類型的臨床結(jié)果相關(guān)聯(lián),并探索惡性腫瘤細(xì)胞和非惡性細(xì)胞狀態(tài)的空間異質(zhì)性。
本篇文章發(fā)表在期刊: Nature Cancer 該期刊在最近一年的影響因子: 23.013。
1. BayesPrism算法研發(fā)背景
大量研究表明,腫瘤微環(huán)境(TME)中惡性細(xì)胞和不同類型的非惡性細(xì)胞之間的相互作用可以促進(jìn)血管生成、癌癥轉(zhuǎn)移和免疫抑制等。非惡性細(xì)胞在不同的患者和腫瘤類型之間存在顯著差異,某些非惡性細(xì)胞群常被用作臨床生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序(scRNA-seq)技術(shù)的興起,使得在TME內(nèi)對單個細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行直接的全基因組測量和表征其異質(zhì)性成為可能。然而,scRNA-seq的成本和對高質(zhì)量樣本的要求限制了可檢測的樣本的數(shù)量。此外,scRNA-seq在細(xì)胞捕獲中容易受到技術(shù)偏差的影響,這妨礙了細(xì)胞類型組成的復(fù)原。為了盡量規(guī)避以上問題,研究人員擬從bulk RNA-seq數(shù)據(jù)中推斷單細(xì)胞類型組成與基因表達(dá)。然而,現(xiàn)有的反卷積方法沒有完全支持異質(zhì)腫瘤細(xì)胞群體中基因表達(dá)的預(yù)測。因此,現(xiàn)有的方法未能解決這些關(guān)鍵問題:在TME中,惡性細(xì)胞如何影響非惡性細(xì)胞的組成?哪些基因與這些相互作用相關(guān)?為了回答這些問題,研究者創(chuàng)建模型,它可以準(zhǔn)確地表示每個bulk RNA-seq樣本中的細(xì)胞類型比例和細(xì)胞類型特異性基因表達(dá)譜。因此,該研究提出了BayesPrism,一個貝葉斯模型,使用scRNA-seq參考表達(dá)譜作為先驗信息,從bulk RNA-seq數(shù)據(jù)中推斷細(xì)胞類型組成和基因表達(dá)。
2. BayesPrism算法推斷細(xì)胞類型組成和細(xì)胞類型特異性基因表達(dá)
BayesPrism算法具體步驟:BayesPrism使用細(xì)胞狀態(tài)(cell state)、細(xì)胞類型、基因列表、bulk RNA-seq數(shù)據(jù)集樣本個數(shù)、bulk RNA-seq 表達(dá)矩陣以及單細(xì)胞表達(dá)矩陣作為輸入文件,先模擬出每個細(xì)胞狀態(tài)的基因表達(dá)矩陣和每個細(xì)胞狀態(tài)的比例,最后通過對每種細(xì)胞狀態(tài)的求和,估算出細(xì)胞類型的比例和各細(xì)胞類型特異的基因表達(dá)水平。
為了驗證BayesPrism估計細(xì)胞類型比例的效能,作者生成模擬數(shù)據(jù),并發(fā)現(xiàn)BayesPrism在估計惡性腫瘤細(xì)胞比例方面比CIBERSORTx的效果更好(圖1 c, d)。同時,以PBMC scRNA-seq數(shù)據(jù)為參考數(shù)據(jù)集,相對于經(jīng)典的方法如CIBERSORTx S mode和MuSiC, BayesPrism 對B細(xì)胞、髓系細(xì)胞、CD4+ T 細(xì)胞、CD8+ T細(xì)胞以及NK細(xì)胞進(jìn)行了更準(zhǔn)確的細(xì)胞類型估計(圖1e,f)。總之,這些數(shù)據(jù)分析表明BayesPrism完善了現(xiàn)在的反卷積算法的性能。該研究在惡性細(xì)胞中使用BayesPrism算法,進(jìn)行跨患者異質(zhì)性的基因表達(dá)的預(yù)測。首先使用了來自8個GBM的scRNA-seq作為參考數(shù)據(jù),估計了GBM bulk RNA-seq數(shù)據(jù)中的細(xì)胞類型和基因表達(dá),并發(fā)現(xiàn)bulk RNA-seq數(shù)據(jù)中惡性細(xì)胞的基因表達(dá)的估計與已知的真實表達(dá)高度相似(圖1g)。并且研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)腫瘤純度大于50%,BayesPrism基因表達(dá)估計值與已知基因表達(dá)真實值的相關(guān)性要大于0.95(圖1h)。這表明BayesPrism評估的基因表達(dá)可以準(zhǔn)確地從bulk樣本中復(fù)原惡性細(xì)胞中的基因表達(dá),并且,使用BayesPrism對基因表達(dá)的估計要比使用CIBERSORTx或無反卷積更準(zhǔn)確(圖1h)。

3. 浸潤免疫細(xì)胞類型和狀態(tài)對生存的影響
該工作分析了TCGA中GBM、HNSCC和SKCM三種腫瘤的1142個bulk樣本中細(xì)胞類型的比例。利用GBM、HNSCC和SKCM三種腫瘤的單細(xì)胞參考數(shù)據(jù)集,估計了6種GBM細(xì)胞類型,10種HNSCC細(xì)胞類型,8種SKCM細(xì)胞類型(圖2a)。接下來,使用兩個Cox比例風(fēng)險模型檢查了細(xì)胞類型比例和生存率之間的關(guān)聯(lián),與以往報道一致,在SKCM中,發(fā)現(xiàn)CD8+ T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞比例與生存有更強(qiáng)的相關(guān)性(圖2b,c)。并且,根據(jù)M1和M2兩個巨噬細(xì)胞亞群的標(biāo)記基因, 發(fā)現(xiàn)而來自SKCM的M2型巨噬細(xì)胞評分最低,M1型巨噬細(xì)胞評分與來自HNSCC的巨噬細(xì)胞無顯著差異(圖2d)。此外,在SKCM中,巨噬細(xì)胞高M(jìn)1極化低M2極化狀態(tài)與生存率有極強(qiáng)的相關(guān)性(圖2e)。這些發(fā)現(xiàn)表明了巨噬細(xì)胞比例以及巨噬細(xì)胞狀態(tài)對不同惡性腫瘤具有不同臨床結(jié)果的影響。

4. BayesPrism識別惡性細(xì)胞固有基因程序
作者在BayesPrism中開發(fā)了一個模塊,在剔除非惡性細(xì)胞類型的基因表達(dá)后,用來推斷惡性細(xì)胞固有基因程序,該基因程序可以更好地解釋bulk RNA-seq數(shù)據(jù)中的表達(dá)異質(zhì)性(圖3a)。BayesPrism模擬得到的基因程序與對惡性細(xì)胞進(jìn)行因子分解得到的基因程序基本一致(圖3b)。BayesPrism識別到的每個基因程序的權(quán)重與每個腫瘤中分配給每個主要亞型的細(xì)胞比例相關(guān)(圖3c,d)。BayesPrism發(fā)現(xiàn)GBM中的幾個程序與以往的研究相似,包括program 3(classical和AC-like亞型),program 4(mesenchymal)和progam 5(proneural, OPC和NPC-like)(圖3e)。在HNSCC中,program 1富集了以往單細(xì)胞研究確定的Partial EMT亞型(圖3f)。在SKCM中,發(fā)現(xiàn)了多個生存相關(guān)的基因程序,以及一個T細(xì)胞排斥程序(圖3g-j)。

5. GBM基因程序和細(xì)胞類型的空間異質(zhì)性
作者將122個樣本的bulk RNA-seq GBM數(shù)據(jù)集解析為成5個空間結(jié)構(gòu): LE、IT、CT、MVP和PAN(圖4a)。值得注意的是,已知這些不同結(jié)構(gòu)的TME在血液供應(yīng)、氧水平和免疫應(yīng)激這幾個方面也呈現(xiàn)很大的不同,所有這些改變都可能影響細(xì)胞類型組成和惡性細(xì)胞狀態(tài)。利用GBM scRNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行了反卷積,檢查在解剖結(jié)構(gòu)中,哪些細(xì)胞類型和基因程序富集(圖4b,c)。根據(jù)相應(yīng)的解剖結(jié)構(gòu),正如預(yù)期的那樣,MVP區(qū)域在內(nèi)皮細(xì)胞和周細(xì)胞中高度富集,而LE和IT區(qū)域在少突膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元中富集。值得注意的是,PAN區(qū)域在巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞中富集。將解剖結(jié)構(gòu)與基因程序聯(lián)系起來,發(fā)現(xiàn)LE和IT區(qū)域在program 1和2中富集,CT區(qū)域在program 3中富集,PAN區(qū)域在program 4和program 5中富集,MVP區(qū)域在program 4和program 5中富集。并且發(fā)現(xiàn),CT和MVP區(qū)域具有高度的增殖能力,與它們在program 3和program 5中的富集一致,這些program在細(xì)胞增殖中富集。MVP和PAN都富含組織重塑和免疫相互作用(program 4),而MVP更具有血管生成性,PAN更具有炎癥性。IT和LE都是富集了呼吸鏈復(fù)合物組裝通路的,LE是具有最強(qiáng)的呼吸鏈復(fù)合物組裝能力、但是具有較低的增殖能力,這解釋了它們在program 1中的富集。IT也在促炎免疫過程中富集,尤其是干擾素反應(yīng)(圖4 d)。綜上所述,BayesPrism可以將基因程序與空間解剖結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來。

6.小結(jié)
在這里,作者通過開發(fā)一個嚴(yán)格的統(tǒng)計模型來整合scRNA-seq和bulk RNA-seq數(shù)據(jù),進(jìn)行綜合分析也為疾病進(jìn)展提供了新的見解。以GBM為例,聯(lián)合分析bulk RNA-seq隊列和空間解剖數(shù)據(jù),提出了一個將惡性細(xì)胞狀態(tài)和非惡性細(xì)胞浸潤與腫瘤進(jìn)展聯(lián)系起來的模型(圖4e)。當(dāng)惡性細(xì)胞快速生長時,它們會消耗營養(yǎng)物質(zhì),也可能遇到免疫壓力,導(dǎo)致壞死(圖4e)。與此相一致,觀察到免疫細(xì)胞和間充質(zhì)program 4的富集,在PAN區(qū)域顯示更強(qiáng)的間充質(zhì)激活和更低的呼吸活性(圖4b,c)。惡性細(xì)胞可能激活這些組織重塑通路,促進(jìn)M2巨噬細(xì)胞極化和血管生成。隨著微血管結(jié)構(gòu)的發(fā)展,惡性細(xì)胞迅速增殖(圖4e),MVP附近惡性細(xì)胞的細(xì)胞周期評分較高(圖4d)。增殖細(xì)胞侵入鄰近的正常腦組織,那里的氧氣供應(yīng)充足。在此過程中,它們的主要任務(wù)從快速增殖轉(zhuǎn)變?yōu)楹粑饔茫援a(chǎn)生合成必要分子機(jī)制所需的ATP(圖4e)。這一發(fā)現(xiàn)是基于LE和IT結(jié)構(gòu)中呼吸通路的富集(圖4d)。最后,隨著局部氧水平的降低,惡性細(xì)胞恢復(fù)快速增殖。該研究還表明,program 3可能反映了血液供應(yīng)充足的癌癥生長的早期階段。綜上所述,該模型說明了GBM細(xì)胞如何重塑和響應(yīng)局部微環(huán)境的變化以適應(yīng)自身生長。與以前的方法相比,BayesPrism更準(zhǔn)確地將bulk RNA-seq解析為細(xì)胞類型的比例和基因表達(dá),從而深入了解腫瘤與微環(huán)境的相互作用。
二.Scissor算法介紹
下面我再具體介紹一下Scissor這項整合方法。為什么選擇這個方法呢?因為我覺得這個方法很具有創(chuàng)新性,作者開發(fā)了Scissor算法根據(jù)bulk RNA-seq數(shù)據(jù)的表型信息從單細(xì)胞數(shù)據(jù)識別特定的細(xì)胞亞群。在肺癌scRNA-seq數(shù)據(jù)集中,Scissor確定了與生存率較差和TP53突變相關(guān)的細(xì)胞亞群。在黑素瘤中,Scissor發(fā)現(xiàn)一個與免疫治療應(yīng)答相關(guān)的低PDCD1/CTLA4和高TCF7表達(dá)的T細(xì)胞亞群。
本篇文章發(fā)表在期刊: Nature Biotechnology 該期刊在最近一年的影響因子: 54.908,水平很高。
1. Scissor算法研發(fā)背景
單細(xì)胞測序技術(shù)使復(fù)雜組織細(xì)胞的綜合表征成為可能,從而使生物醫(yī)學(xué)研究和臨床實踐發(fā)生了革命性的變化。與測量整個組織平均特性的bulk數(shù)據(jù)相比,scRNA-seq允許在異質(zhì)組織生態(tài)系統(tǒng)中識別不同細(xì)胞亞群的細(xì)胞類型和狀態(tài)。要從單細(xì)胞數(shù)據(jù)中識別關(guān)鍵亞群,標(biāo)準(zhǔn)方法是執(zhí)行無監(jiān)督聚類來定義細(xì)胞群,并評估已知細(xì)胞類型和通路中標(biāo)記基因的富集情況,以評估每個細(xì)胞集群的重要性。然而,識別驅(qū)動表型(如疾病階段、腫瘤轉(zhuǎn)移、治療反應(yīng)和生存結(jié)果)的細(xì)胞亞群具有不可缺少的重要性,因為它將促進(jìn)細(xì)胞類型靶向治療和預(yù)后生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)。Scissor的新穎之處在于,它使用來自bulk數(shù)據(jù)的表型信息來識別與疾病高度相關(guān)的細(xì)胞亞群,進(jìn)而揭示疾病機(jī)制,提高疾病的診斷和治療。
2. Scissor算法基本流程
Scissor算法具體步驟:Scissor使用單細(xì)胞表達(dá)矩陣、bulk表達(dá)矩陣和感興趣的表型(圖5a)。每個樣本的表型注釋可以是一個連續(xù)的因變量、二元分類向量或臨床生存數(shù)據(jù)。Scissor的關(guān)鍵步驟是量化單細(xì)胞數(shù)據(jù)和批量數(shù)據(jù)之間的相似性,通過測量,如每對細(xì)胞和批量樣本的皮爾遜相關(guān)性。在這之后,剪刀優(yōu)化與樣本表型相關(guān)矩陣的回歸模型(圖5b)。回歸模型的選擇取決于輸入表型的類型,例如,連續(xù)變量的線性回歸,二分變量的logistic回歸和臨床生存數(shù)據(jù)的Cox回歸。根據(jù)估計回歸系數(shù)的符號,系數(shù)為非零的細(xì)胞可表示為剪刀陽性(Scissor+)細(xì)胞和剪刀陰性(Scissor?)細(xì)胞,它們分別與感興趣的表型呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)(圖5c)。此外,為了控制單細(xì)胞和bulk數(shù)據(jù)之間的虛假關(guān)聯(lián),設(shè)計了一個可靠性顯著性檢驗,以確定所選數(shù)據(jù)是否適合的表型-細(xì)胞關(guān)聯(lián)(圖5d)。最后,Scissor選擇的細(xì)胞將在下游分析中進(jìn)一步表征,如特征基因和功能富集途徑的探索(圖5e)。
首先評估了Scissor在一系列模擬數(shù)據(jù)集上的性能,結(jié)果表明Scissor識別的與已知的表型相關(guān)的細(xì)胞亞群與真實結(jié)果在很大程度上是一致的(圖5f, g, h)。
3.識別正常和腫瘤表型相關(guān)的細(xì)胞亞群
使用577個TCGA-LUAD bulk樣本中的腫瘤和正常表型對肺癌單細(xì)胞數(shù)據(jù)進(jìn)行Scissor分析。在29,888個來自不同細(xì)胞類型的細(xì)胞中(圖5i), Scissor選擇了361個Scissor+細(xì)胞和534個Scissor?細(xì)胞,它們與腫瘤和正常表型具有高置信關(guān)系(圖5j)。正如預(yù)期,超過98%的Scissor+細(xì)胞被證實為惡性細(xì)胞(圖5k)。至于Scissor?細(xì)胞,主要分布于非惡性細(xì)胞類型中(圖5k)。髓系細(xì)胞和肺泡細(xì)胞是兩種主要選擇的細(xì)胞類型,分別占Scissor?細(xì)胞總數(shù)的42.3%和36.9%。剪刀細(xì)胞中的所有細(xì)胞類型,尤其是肺泡細(xì)胞,都是正常肺組織中的重要細(xì)胞類型。因此,這些分析證明了Scissor可以從單細(xì)胞數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確地識別出表型相關(guān)的細(xì)胞。

4. 發(fā)現(xiàn)低氧亞群與較差的生存
使用Scissor,基于帶有生存信息的471個TCGA-LUAD bulk樣本為識別肺癌scRNA-seq數(shù)據(jù)集中具有侵襲性的癌細(xì)胞亞群。這些細(xì)胞被分離成12個Cluster(圖6a)。在205個Scissor選擇的細(xì)胞中,201個Scissor+細(xì)胞與較差的存活率相關(guān)(定義為Scissor_WS細(xì)胞),只有4個Scissor?細(xì)胞與良好的存活率相關(guān)(圖6b)。Scissor_WS細(xì)胞為主要來自Cluster 1和Cluster 3(圖6c)。差異基因分析顯示,與其他所有細(xì)胞相比,Scissor_WS細(xì)胞中分別有23個上調(diào)基因(有多個重要的缺氧相關(guān)基因)和205個下調(diào)基因差異表達(dá)(圖6d,e)。功能富集分析也證實了缺氧相關(guān)的通路,如糖酵解和糖代謝通路在Scissor_WS細(xì)胞中被激活(圖6f)。并發(fā)現(xiàn)在獨(dú)立的GEO數(shù)據(jù)集中,特征分?jǐn)?shù)高的患者預(yù)后明顯差于簽名分?jǐn)?shù)低的患者(圖6g)。并在單因素Cox生存分析中,發(fā)現(xiàn)只有病理分期和Scissor_WS特征與患者生存顯著相關(guān)(圖6h)。此外,在對多變量Cox生存分析中的腫瘤分期進(jìn)行調(diào)整后,Scissor_WS特征在兩個數(shù)據(jù)集中仍然具有統(tǒng)計學(xué)意義(圖6i)。總之,Scissor算法從LUAD scRNA-seq數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了一個具有侵襲性的癌細(xì)胞亞群,該亞群與較差的生存結(jié)果相關(guān),其特征是缺氧相關(guān)基因的過度表達(dá)。高度缺氧信號可能會推動LUAD進(jìn)展,從而給腫瘤中含有大量此類細(xì)胞的患者帶來不良結(jié)果。

5. 分析與TP53突變相關(guān)的細(xì)胞亞群
基于TCGA-LUADTP53突變狀態(tài)(突變型或野生型)作為表型特征來指導(dǎo)對肺癌單細(xì)胞數(shù)據(jù)的細(xì)胞亞群的鑒定。Scissor共鑒定了414個與TP53突變相關(guān)的Scissor+細(xì)胞和318個與野生型相關(guān)的Scissor?細(xì)胞(圖7a)。差異基因分析顯示Scissor+細(xì)胞上調(diào)337個基因包括E2F靶基因和細(xì)胞周期進(jìn)展相關(guān)基因,如AURKA、CDK1、CCNB2和TOP2A(圖7b)。功能富集分析也證實了E2F等細(xì)胞周期相關(guān)的通路在Scissor+細(xì)胞中被激活(圖7c)。轉(zhuǎn)錄因子分析顯示,在Scissor+細(xì)胞中,E2F轉(zhuǎn)錄因子家族成員E2F1和E2F4的活性均顯著升高(圖7d),然而TP53在Scissor+細(xì)胞中是失活的(圖7d)。此外,通過關(guān)聯(lián)這337個上調(diào)基因(定義為TP53突變特征)與臨床結(jié)果,證明TP53突變評分較高的患者預(yù)后明顯較差(圖7e)。該研究還發(fā)現(xiàn)MHC類相關(guān)基因HLA-A、B2M和CD74在Scissor+細(xì)胞中均下調(diào)(圖7f)。并已有報道稱在免疫治療耐藥的癌癥患者中B2M的功能喪失突變。因此,Scissor的表型分析表明TP53突變可能是檢查點(diǎn)抑制劑治療耐藥性的一個機(jī)制。

6.鑒定與免疫治療相關(guān)的T細(xì)胞亞群
為了了解免疫檢查點(diǎn)阻斷治療(ICB)反應(yīng)的機(jī)制,對黑素瘤scRNA-seq數(shù)據(jù)集中的T細(xì)胞以及已知免疫治療反應(yīng)信息的黑素瘤患者的bulk RNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行了Scissor分析,以識別與ICB反應(yīng)相關(guān)的T細(xì)胞亞群。在scRNA-seq數(shù)據(jù)分析中,這些T細(xì)胞被聚集成6個Cluster(圖8a)。通過使用Scissor算法,確定了105個T細(xì)胞為Scissor+細(xì)胞,這些細(xì)胞與良好的免疫治療反應(yīng)相關(guān)(定義為Scissor_FR細(xì)胞)(圖8b),這105個Scissor_FR細(xì)胞主要分布在Cluster 2和Cluster 3中(圖8c)。差異基因分析表明Scissor_FR細(xì)胞增加了與T細(xì)胞記憶相關(guān)基因(CCR7, SELL和IL7R)的表達(dá)以及低表達(dá)抑制基因(HAVCR2, LAG3, PDCD1和CTLA4)和MHC II類基因(HLA-DRB5, HLA-DRB1, HLA-DPA1, HLA-DQB2和HLA-DRB6)(圖8d,e)。同時,Scissor_FR細(xì)胞也表現(xiàn)出轉(zhuǎn)錄因子TCF7的表達(dá)增強(qiáng),這與ICB治療的良好結(jié)果相關(guān)(圖8e)。此外,富集分析顯示,Scissor_FR細(xì)胞TNF-α信號通路較高,CTLA4、PD1信號通路活性較低(圖8f)。以上與有效免疫治療應(yīng)答相關(guān)的差異表達(dá)基因(定義為免疫治療應(yīng)答特征)可以用于預(yù)測治療應(yīng)答率。該研究發(fā)現(xiàn)有ICB應(yīng)答者的簽名分?jǐn)?shù)明顯高于無ICB應(yīng)答者(圖8g)。此外,免疫治療應(yīng)答信號中上調(diào)和下調(diào)的基因在應(yīng)答者和非應(yīng)答者中也顯著富集(圖8h)。進(jìn)一步評估了五種不同分化狀態(tài)的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的免疫治療反應(yīng)特征,發(fā)現(xiàn)LAG3-low/PD1-low效應(yīng)CD8 T細(xì)胞和記憶前體CD8 T細(xì)胞的特征評分最高(圖8i,j)。這一結(jié)果表明,Scissor_FR細(xì)胞更像PD1-low記憶前體細(xì)胞,具有較高的TCF7表達(dá),并與良好的免疫治療反應(yīng)有關(guān)。總之,對黑色素瘤scRNA-seq數(shù)據(jù)集的Scissor分析獨(dú)立揭示了PDCD1/CTLA4低和TCF7高T細(xì)胞亞群,其獨(dú)特的轉(zhuǎn)錄組特征對免疫治療的良好反應(yīng)至關(guān)重要。

三.小編總結(jié)
通過使用BayesPrism算法整合,既可以解析大樣本隊列的細(xì)胞類型的比例,又能獲得細(xì)胞特異的基因表達(dá),通過使用Scissor算法整合,可以獲得與臨床表型緊密相關(guān)的細(xì)胞群體。總而言之,單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和bulk轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù):優(yōu)勢互補(bǔ),將單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和bulk轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行有效結(jié)合,將以全新研究思路出發(fā),會發(fā)現(xiàn)更多未知且精細(xì)化結(jié)果。