10-12月，单细胞测序又发表了这些高分文章！！

本期我们回顾下2022年10-12月份单细胞领域发表的文章，并挑选其中的高分文章进行分享。

我们在Pubmed搜索了2022/10/01—2022/12/30在Title/Abstract中出现single cell或single nucleus的文章，总数为2,884篇，按照影响因子篇数如下：

Review：384篇

IF≥20：186篇

10<if<20：358篇

单核RNA测序和空间转录组学揭示宫颈鳞状细胞癌的免疫微环境

本文将单核RNA测序（snRNA-seq）和空间增强分辨率组学测序（Stereo-seq）用于研究宫颈鳞状细胞癌（CSCC）的免疫微环境。除LGALS9和IDO1外，CSCC肿瘤和炎症区域中大多数免疫抑制基因的表达水平均未显著高于非肿瘤样本。CD56 NK细胞和未成熟树突状细胞的更强信号出现在高代谢肿瘤区域，而更多的嗜酸性粒细胞、未成熟B细胞和Treg细胞出现在低代谢肿瘤区域。此外，还发现了一簇原癌相关肌成纤维细胞（myCAF）。myCAFs可能通过抑制淋巴细胞浸润和肿瘤细胞外基质重塑来支持肿瘤的生长和转移。这些myCAF与CSCC患者较低的生存概率有关，可以预测免疫治疗的耐药性，并且可能存在于一小部分晚期癌症患者中（<30%）。免疫组化和多重免疫荧光染色验证了myCAF的空间分布和潜在功能。这些发现增强了对CSCC免疫微环境的理解，并为晚期CSCC的治疗提供了线索。

肾癌肿瘤内及相关区域的单细胞转录图谱

肿瘤行为复杂地依赖于癌细胞的致癌特性及其多细胞相互作用。为了了解这些在更广泛的微环境中的依赖性，作者研究了来自12名肾肿瘤患者的270000多个单细胞转录组和100个显微切割的全外显子，然后使用空间转录组学进行验证。样本来自肿瘤核心、肿瘤正常界面、正常周围组织和外周血的多个区域。研究结果表明，CD8 T细胞克隆型的组织类型位置在很大程度上决定了它们的耗竭状态，而肿瘤内的空间异质性并不能很好地用体细胞异质性来解释。来自单细胞RNA测序数据的新发突变能广泛推断基质细胞的克隆性和谱系示踪髓系细胞的发育。文中报告了六种区分肿瘤细胞功能的保守元程序，并发现一种在肿瘤正常界面高度富集的上皮间充质过渡元程序，其与表达IL1B的巨噬细胞共定位，提供了一个潜在的治疗靶点。

单细胞转录组分析揭示小细胞肺癌的肿瘤异质性

小细胞肺癌(SCLC)是肺癌中最具侵袭性和致死性的亚型，单细胞测序技术提供了一个机会来分析肿瘤微环境(TME)中的单个细胞，并研究它们在致瘤过程中的作用。本文对来自11例SCLC患者的原发肿瘤(PTs)和匹配的正常邻近组织(NATs)的约5000个单个细胞进行了高精度的单细胞转录组分析，其中包括一名同时患有PT和复发肿瘤(RT)的患者。该比较揭示了人类SCLC的免疫抑制格局。SCLC肿瘤的恶性细胞表现出不同的状态，主要与细胞周期、免疫和缺氧特性有关。我们的数据还揭示了SCLC中关键转录因子(TF)的瘤内异质性(ITH)以及相关基因的表达模式和功能。在SCLC中，非神经内分泌(non-NE)肿瘤与增加的炎症基因标记和免疫细胞浸润相关，这有助于更好地应答免疫检查点抑制剂。这些发现表明了SCLC的显著异质性，以及癌细胞与TME之间在单细胞分辨率下的密集互作，为更好地理解SCLC的生物学以及开发SCLC的新疗法奠定了基础。

全面的单细胞转录谱定义了肾纤维化过程中共有和独特的上皮损伤反应

驱动肾脏纤维化和代谢功能障碍的潜在细胞事件尚不完全清楚。在此，我们采用单细胞结合索引RNA测序，分析了来自两个纤维化模型的共24只小鼠肾脏，共分析了309666个细胞，代表了50种细胞类型/状态，包括上皮细胞、内皮细胞、免疫细胞和基质细胞。单细胞分析确定了近端小管的不同损伤状态，包括两个不同的脂质和氨基酸代谢失调的早期群体。脂质代谢在慢性期有缺陷，但在缺血诱导损伤的早期阶段短暂激活，脂质代谢在慢性阶段有缺陷，但在缺血诱导损伤的早期阶段被短暂激活，在此阶段我们发现脂质沉积和脂肪酸β氧化增加。Perilipin 2被鉴定为细胞内脂滴的表面标志物，其在体外的敲除破坏了脂质积累过程中细胞能量状态的维持。通过对肾单位节段上皮细胞的调查，发现了共有的和独特的损伤反应。基质细胞表现出高度的异质性，并通过上皮-基质间的相互作用促进纤维生成。

 尿单细胞测序捕获人类急性肾损伤和修复过程

急性肾损伤（AKI）结果主要取决于肾小管上皮细胞的损伤和修复过程。AKI的潜在机制仍不完全了解，缺乏特定的治疗方法，在临床常规中监测AKI的过程仅限于测量尿量和血浆过滤标志物水平。我们通过流式细胞分选为排泄的肾细胞建立一个可靠的尿液到单细胞RNA测序（scRNAseq）管道，证明了一种评估AKI细胞和分子动力学的新方法的可行性和潜力。我们分析了来自32名AKI患者的40份尿液样本的42608个单细胞转录组，并将我们的数据与人类AKI死后活检的参考材料和公布的小鼠数据进行了比较。结果表明，肾小管上皮细胞转录组反映了肾脏病理以及不同的损伤和修复过程，包括氧化应激、炎症和组织重排。我们还描述了适应性祖细胞样细胞的AKI特异性大量尿液排泄。尿液中排出的肾细胞的单细胞转录组学提供了对AKI基础细胞过程的无创、前所未有的深入了解，从而为靶点识别、AKI亚分类以及自然疾病过程和干预措施的监测提供了新的机会。

平行的单细胞和整体转录组分析揭示了胃肿瘤微环境的关键特征

背景：肿瘤微环境（TME）已被证明在各种适应症下强烈影响癌症患者的治疗结果，并影响整体生存。然而，在癌症中形成TME的细胞尚未被广泛鉴定。

结果：我们结合了来自肿瘤和匹配的24例首次治疗GC患者的正常组织的整体和单细胞转录组测序，以更好地了解哪些细胞类型和转录程序与胃的恶性转化相关。聚类96,623个非上皮细胞来源揭示了81种明确定义的TME细胞类型。我们发现激活的成纤维细胞和内皮细胞在肿瘤中表现最为明显。独立队列的细胞间网络重建和生存分析，表明了这些细胞类型以及免疫抑制髓系细胞亚群和调节性T细胞在建立免疫抑制微环境中的重要性，该微环境与抗PD1治疗患者的预后恶化和反应缺乏相关。相反，我们发现IFNγ激活的T细胞亚群和表达HLA-II的巨噬细胞与治疗反应和总生存率的增加有关。

结论：我们的胃癌单细胞TME汇总以及匹配的整体转录组数据为识别新的潜在患者分层生物标记物提供了独特的资源，研究有助于进一步阐明癌症的发病机制。

雌激素调节乳腺癌中转录和表观遗传细胞状态的分化

已知乳腺癌是由转录因子雌激素受体及其配体雌激素驱动的。虽然已知受体的顺式结合元件在不同肿瘤之间有所不同，但单细胞水平上激素信号的异质性尚不清楚。本研究在多个细胞系和类器官模型中系统地跟踪了单细胞水平上的雌激素反应。为了准确地模拟这些变化，我们开发了一个计算工具(TITAN)，可以量化单细胞数据集中的信号梯度。使用这种方法，我们发现基因表达对雌激素的反应是不一致的，不同的细胞群表达不同的转录网络。路径分析表明，这两个最明显的特征分别由ER和FOXM1驱动。FOXM1确实在雌激素刺激下被磷酸化激活，而FOXM1的沉默减弱了相关的基因特征。对患者样本的scRNA-seq数据分析证实了这些分化细胞群的存在， FOXM1特征主要存在于ER阴性细胞中。此外，多组学单细胞实验表明，不同细胞群具有不同的染色质可及性状态。我们的研究结果为单细胞水平的ER生物学和以及缓解治疗耐药性的潜在治疗策略提供了全面的见解。

脂肪肌肉组织中肥胖运动轴的单细胞解析揭示了间充质干细胞的关键作用

运动训练对于预防和治疗肥胖症至关重要，但考虑到在多种组织和细胞类型中描绘异质效应的挑战，其潜在机制仍不完全清楚。本文通过饮食和运动训练干预，在小鼠皮下和内脏白色脂肪组织和骨骼肌中，以单细胞分辨率探索运动和高脂肪饮食（HFD）诱导的肥胖的挑战及相反影响。我们确定了间充质干细胞（MSCs）在肥胖和运动诱导的组织适应中的重要作用。在三种组织间充质干细胞中运动和HFD调节的途径中，细胞外基质重塑和昼夜节律最为突出。我们推测，细胞和细胞间的互作涉及以间充质干细胞为中心的组织内和多组织间的互作。我们的研究揭示了运动和肥胖的多组织分子反应的复杂性和多样性。

灵长类动物大脑的多区域转录组分析揭示了衰老和社会环境的特征

衰老伴随着一系列与行为、认知健康和神经退行性疾病易感性相关的社会和生物变化。为了了解灵长类动物大脑衰老的轨迹，我们生成了一个多区域体（N=527个样本）和单核（N=24个样本）的大脑转录数据集，该数据集包含15个大脑区域和一个独特的散养表型的恒河猴群体中的两种性别。我们证明，基因表达水平和变异的年龄相关变化发生在与神经功能和神经疾病相关的基因中，包括阿尔茨海默病。此外我们还发现雌性较高的社会地位与较年轻的相对转录年龄有关，这提供了社会环境和大脑衰老之间的联系。我们的发现有助于深入了解非人灵长类动物模型中大脑行为、认知和健康等衰老相关生物学机制。

单细胞转录组分析揭示了人子宫内膜样癌的起源和病理过程

子宫内膜癌是由具有不同表型、基因型和表观遗传状态的细胞组成的复杂生态系统。目前的模型不能充分反映患者的致癌起源和病理进展。在这里，我们使用单细胞RNA测序分析正常子宫内膜、非典型子宫内膜增生和子宫内膜样子宫内膜癌症（EEC）的细胞，这些细胞共同代表了子宫内膜癌的逐步发展。我们发现，EEC来源于子宫内膜上皮细胞，而不是基质细胞，非纤毛腺上皮是EEC的来源。我们还将LCN2+/SAA1/2+细胞鉴定为子宫内膜肿瘤发生的特征亚群。最后，描述了EEC进展过程中基质生态位和免疫环境的变化。本研究以单细胞分辨率阐明了EEC发育过程中细胞群体的演变，为促进EEC研究和诊断提供方向。