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单细胞图谱能够绘制成人乳腺的稳态细胞位移

已有 503 次阅读 2024-5-6 10:40 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

单细胞图谱能够绘制成人乳腺的稳态细胞位移

治疗乳腺癌的最大挑战之一是这种疾病的异质性。我们对早期从稳态乳腺亚型分化导致肿瘤异质性的理解有限。虽然大规模的癌症基因组研究表明,不同的乳腺癌亚型富集了某些突变,但并非所有的表型变异和肿瘤行为都可以单独用突变来解释。对小鼠的研究表明,起源细胞可能对最终肿瘤的表型有贡献。由于越来越多的环境和流行病学风险因素(如年龄),确定哪种细胞类型导致哪种肿瘤变得复杂,这些因素不仅影响总体发病率,而且影响结果。这些风险因素本身可由其他因素调节,例如,早期怀孕大大降低了与年龄相关的乳腺癌风险,而易患生殖系突变(例如BRCA1BRCA2)则大大增加了与年龄相关的风险。这些危险因素如何相互作用并影响组织稳态仍有待充分了解。要做到这一点,在不同的生理条件下表征细胞类型和细胞状态是至关重要的。

为了解决这个问题,在小鼠研究中利用单细胞基因组学(即单细胞RNA测序(scRNA-seq))来确定个体乳腺上皮细胞在胚胎和成年发育阶段的基因表达谱。和老鼠一样,人的乳腺在出生后也会继续发育。出生时,人的乳房由导管结构组成,末端导管小叶单位与成年人相似。在青春期之前,乳房的生长与身体的其他部分成比例。青春期的开始触发末端导管小叶单元的扩张,形成成人小叶并填充周围的基质。间质室由脉管系统、成纤维细胞和免疫细胞组成,目前对其研究还很不充分。尽管如此,越来越多的证据表明,微环境的变化是肿瘤发生的一个主要因素,也是新疗法的一个重要靶点。总之,这些激发了上皮细胞和周围基质之间复杂相互作用的研究。

最近对人类缩乳和肿瘤样本的单细胞转录组学和蛋白质组学研究已经开始对乳腺中的各种上皮区室进行分类。然而,需要更大的样本量,包括主要的发育变化和风险调节因素,才能生成所有成年乳腺细胞亚型和状态的综合转录组图。最近,Reed等人报告了使用scRNA-seq来编制一个全面的人类乳腺细胞图谱(HBCA,图1),该图谱收集了55名不同成年发育阶段的女性的80多万个细胞。

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1 HBCA概述。该示意图突出了总体实验设计和旨在在图谱中捕获的细胞类型。该图突出显示了供体测序的总数,它们如何在各种亚组中分布,以及通过多重免疫染色分析的供体FFPE组织的数量。最终数据集的全局UMAP表示通过从作为该图集的一部分处理的所有161个样本中捕获的一般细胞类型着色

原始测序数据和CellRanger原始输出可在ArrayExpress(存储号:E-MTAB-13664)。处理数据和iHBCA可以使用用户友好的CELLxGENE中找到(https://cellxgene.cziscience.com/collections/48259aa8-f1684bf5-b797-af8e88da6637)。经过训练的CellTypist标签传输逻辑回归模型可以从https://doi.org/10.5281/zenodo.10044650 下载。

参考文献

[1] Reed AD, Pensa S, Steif A, et al. A single-cell atlas enables mapping of homeostatic cellular shifts in the adult human breast. Nat Genet. 2024;56(4):652-662. doi:10.1038/s41588-024-01688-9

以往推荐如下:

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库:CITEdb

5. EMT标记物数据库:EMTome

6. EMT基因数据库:dbEMT

7. EMT基因调控数据库:EMTRegulome

8. RNA与疾病关系数据库:RNADisease v4.0

9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库:RM2Target

10. 非编码RNA与免疫关系数据库:RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库:CNCB-NGDC

12. 免疫信号通路关联的调控子数据库:ImmReg

13. 利用药物转录组图谱探索中药药理活性成分平台:ITCM

14. AgeAnno:人类衰老单细胞注释知识库

15. 细菌必需非编码RNA资源:DBEncRNA

16. 细胞标志物数据库:singleCellBase

17. 实验验证型人类miRNA-mRNA互作数据库综述

18. 肿瘤免疫治疗基因表达资源:TIGER

19. 基因组、药物基因组和免疫基因组水平基因集癌症分析平台:GSCA

20. 首个全面的耐药性信息景观:DRESIS

21. 生物信息资源平台:bio.tools

22. 研究资源识别门户:RRID

23. 包含细胞上下文信息的细胞互作数据库:CCIDB

24. HMDD 4.0miRNA-疾病实验验证关系数据库

25. LncRNADisease v3.0lncRNA-疾病关系数据库更新版

26. ncRNADrug:与耐药和药物靶向相关的实验验证和预测ncRNA

27. CellSTAR:单细胞转录基因组注释的综合资源

28. RMBase v3.0RNA修饰的景观、机制和功能

29. CancerProteome:破译癌症中蛋白质组景观资源

30. CROST:空间转录组综合数据库

 

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1 杨正瓴

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