2024年度烈冰助力单细胞文献盘点回顾

烈冰生物专注于提供尖端的单细胞和空间转录组多组学技术服务，已助力用户发表单细胞文献150+篇（不完全统计）。其中，2024年助力发表单细胞文献40余篇，涵盖肿瘤、免疫、神经、骨科、眼科、非模式动物等多个研究领域。接下来小编将对2024年部分文献进行梳理与总结，期望能为科研工作者提供更好的帮助。

肿瘤

1、多组学分析确定了与透明细胞性肾细胞癌疾病进展相关的代谢重编程

发表时间：202402

发表期刊：Nature Genetics  IF=30.8

样本来源：人透明细胞性肾细胞癌肿瘤组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：本研究中，研究团队首次使用多组学数据联合分析，揭示了透明细胞性肾细胞癌（ccRCC）中存在四种代谢亚型，并确定了一个具有独特代谢特征的亚型-去透明细胞分化（DCCD）-ccRCC，其特征包括营养摄取增加、活性氧（ROS）和脂滴（LDs）水平降低、低代谢活性和较高的增殖率。此外，通过单细胞和空间轨迹分析技术，研究团队还深入研究了ccRCC与疾病进展相关的代谢重编程，并发现ccRCC中的DCCD与不良预后相关，为ccRCC患者的精准治疗和预后评估提供了新的见解。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/cpToZsTQ7GCEjCF65pM3Rg

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41588-024-01662-5

2、表观遗传失调调控癌症相关成纤维细胞异质性，进而为胰腺癌提供代谢支持

发表时间：202405

发表期刊：Cancer Cell  IF=50.3

样本来源：小鼠胰腺癌肿瘤组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：研究团队通过基因工程编辑小鼠模型，利用单细胞测序技术以及大量的代谢相关实验验证，在小鼠胰腺癌肿瘤组织中鉴定出一种富含脂质的CAF亚群，这些脂质丰富的CAFs通过ABCA8a转运蛋白将脂质运输到肿瘤细胞，支持线粒体氧化磷酸化（OXPHOS），从而促进肿瘤生长。该研究不仅增进了对胰腺癌中CAF异质性的理解，也为针对SETD2缺失的PDAC患者的个性化治疗提供了潜在的新策略，即通过靶向OXPHOS途径来干预肿瘤代谢。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/NNsnJFUkhPW_EJC3MsYeJA

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2024.03.005

3、单细胞转录组学揭示了高级别浆液性癌的侵袭性景观和肿瘤微环境中的治疗靶点

发表时间：202405

发表期刊：Cancer Letters  IF=9.7

样本来源：人卵巢癌肿瘤组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：本研究通过单细胞转录组测序技术，鉴定了一群独特的S100A9+肿瘤细胞亚型，存在于HGSC原发性和转移部位，与较差的总生存率密切相关，并且高表达一系列特征基因。研究者通过体外和体内模型验证，发现这些特征基因的单独敲除显著抑制了卵巢癌的生长和侵袭。此外，研究还揭示了肿瘤微环境中的代谢特征。这些发现提供了HGSC肿瘤细胞和肿瘤微环境之间相互作用的新见解，为开发针对HGSC的新疗法提供了理论基础。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/GYy71Vt2gqhOxrFPyvKfWw

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.canlet.2024.216928

4、管腔祖细胞分泌促血管生成素以促进炎性乳腺癌的血管生成和转移

发表时间：202406

发表期刊：Cancer research  IF=12.5

样本来源：人炎性乳腺癌肿瘤组织和受影响皮肤组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：该研究利用单细胞测序技术，第一次在单细胞水平上描述炎性乳腺癌（IBC）肿瘤和受影响皮肤的微环境。分析结果确定了一种独特的非恶性上皮细胞亚群，即PTN+ LP细胞，它不仅通过IBC中的PTN-NRP1轴促进血管生成，而且在IBC受影响的皮肤中构建促转移肿瘤微环境中起着关键作用。研究发现为IBC的发病机制和进展提供了全面、深入的见解，可能导致IBC的新治疗靶点。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/yE72DRmz5mP5D-1RxJI_XQ

原文链接：

DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-23-2640

5、单细胞RNA-seq揭示了转移性肾细胞癌的异质性和抗血管生成治疗在胰腺转移性病变中的作用

发表时间：202408

发表期刊：Cancer Letters  IF=9.1

样本来源：人肾癌胰腺转移组织

单细胞捕获平台：烈冰 BD Rhapsody平台

研究亮点：本研究通过对肾细胞癌胰腺转移（RCCpm）样本进行单细胞RNA-seq来分析RCCpmTME，并将基于机器学习的生成模型与癌症基因组图谱（TCGA）数据库和实验细胞系敏感性数据结合使用，预测RCCpm样本的药物反应。 结果发现原发性和转移性RCC样本的TME细胞类型比例及分布存在差异。RCCpm的TME有代谢重编程和生物合成变化，且与原发性胰腺癌相比有很大异质性。研究者还发现PAX8 - myc信号在上皮细胞上调与缺氧和炎症TME有关。此外，研究者通过机器学习模型验证舒尼替尼是RCCpm的有效疗法，为临床治疗提供了证据。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/qG1y7GCYqCdfYH8asUv_6Q

原文链接：

DOI: 10.1016/j.canlet.2024.217193

免疫

1、肠道CXCR6+ILC3通过PD-1表达增强的IL-23受体信号通路迁移到肾脏，加重肾纤维化

发表时间：202405

发表期刊：Immunity  IF=32.4

样本来源：小鼠肾脏和肠道固有淋巴细胞

单细胞捕获平台：烈冰 BD Rhapsody平台

研究亮点：固有淋巴细胞（ILCs）是近年来新定义的一群具有适应性免疫特征的固有免疫亚群，3型固有淋巴细胞（ILC3s）属于ILCs三大亚群之一，在多种组织的宿主防御、炎症、肿瘤、组织重塑和修复以及代谢稳态中发挥重要作用。该研究对不同疾病阶段的UUO小鼠中分离的肾脏和肠道ILCs进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），并进行UMAP降维可视化。通过拟时序分析发现肠道细胞主要停留在进化轨迹的初始阶段，然后分叉为两个不同的分支，一个向肾ILC3s发展，另一个维持了肠道基因表达，这提示了肾内ILC3s来源于肠道ILC3s。该研究首次报道了ILC3s在肾脏纤维化中关键作用，以及肾脏ILC3s的肠道来源及具体迁移机制，为肾脏损伤修复的免疫调控机制和治疗策略提供新的理论基础和实验依据，并为肾脏纤维化的肠道干预策略提供新的思路。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/TJQtpfgX6yhBpBG2GKcHDw

原文链接：

DOI: 10.1016/j.immuni.2024.05.004

2、单细胞转录组测序助力揭示溶瘤病毒治疗新机制

发表时间：202405

发表期刊：Journal of Hematology & Oncology  IF=28.5

样本来源：小鼠肺转移肿瘤组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：该研究利用CRISPR全基因组筛选，发现PARP1为重要的抗病毒因子，并确定PARP1抑制剂Olaparib能够作为HSV-1在体内的“增效剂”。溶瘤病毒（OV）可以通过直接感染肿瘤细胞来直接杀伤。研究者因此提出了OV+OLA的组合疗法，并在小鼠胶质母细胞瘤模型和三阴性乳腺癌模型得到了验证，接着通过对乳腺癌肺转移灶进行单细胞测序分析，作者发现经由两药联用治疗后的乳腺癌肺转移灶的肿瘤微环境转向抗肿瘤免疫，免疫检查点分子如PD-1、CTLA-4和TIGIT等表达上调，作者因此又提出了OV+OLA+PD-1抗体的三药联用策略并验证有效，该研究成果为诸如胶质母细胞瘤、三阴性乳腺癌和黑色素瘤等恶性肿瘤的临床治疗提供了参考。

原文链接：

https://jhoonline.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13045-024-01554-5

3、放化疗诱导的ACKR2+肿瘤细胞驱动CD8+ T细胞衰老和宫颈癌复发

发表时间：202405

发表期刊：Cell Reports Medicine  IF=11.7

样本来源：人宫颈癌组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：该研究通过单细胞RNA测序技术分析人类宫颈癌在化疗和放疗前后的组织，发现化疗和放疗促进了ACKR2+肿瘤细胞的产生，这些细胞通过分泌转化生长因子β（TGF-β）促进了CD8+ T细胞的衰老，进而削弱了机体的抗肿瘤免疫反应。此外，研究还发现在化疗和放疗后复发的宫颈癌患者中，ACKR2的表达水平以及CD8+ T细胞的衰老现象均有所增强，这一发现与不良的临床预后密切相关。该研究识别了ACKR2+化疗耐药肿瘤细胞，揭示了其驱动CD8+ T细胞衰老和肿瘤复发的分子机制，并且确定ACKR2和CD8+ T细胞衰老可作为预测治疗后肿瘤复发的早期标志物，为宫颈癌的个体化治疗和预后评估提供了新的视角。

原文链接：DOI: 10.1016/j.xcrm.2024.101550

4、单细胞测序描述了转移性结膜黑色素瘤的临床决策

发表时间：202406

发表期刊：Cell Discovery  IF=33.5

样本来源：人结膜组织

单细胞捕获平台：烈冰 BD Rhapsody平台

研究亮点：结膜黑色素瘤(CoM)是一种潜在的破坏性肿瘤，可导致远处转移。目前针对CoM远处转移的治疗策略临床结果均不理想。研究者对从正常结膜样本(n = 3)和结膜黑色素瘤(n = 7)中获得的47，017个细胞进行了单细胞RNA测序(scRNA-seq)，发现肿瘤微环境(TME)中肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)的浸润水平较高，与远端转移癌中血管生成能力增强和VEGFR表达增加相关。研究者还发现总CD8+ T细胞的比例显著下降，而初始CD8+ T细胞的比例增加，这有助于远端转移性CoM中相对静止的免疫环境。一项临床试验(ChiCTR2100045061)用于评估VEGFR阻断联合抗PD1治疗对患有远端转移性CoM的患者的疗效，显示出有效的肿瘤抑制效果。本研究揭示了CoM肿瘤发生和发展过程中TME的景观和异质性，为远端转移性CoM治疗提供了理论依据。

原文链接：DOI: 10.1038/s41421-024-00683-y

5、鼻息肉中颗粒酶K+ CD8+ T细胞与成纤维细胞的互作促进了中性粒细胞介导的炎症

发表时间：202411

发表期刊：Nature Communications  IF=16.6

样本来源：人鼻息肉组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：该研究首先利用了单细胞转录组测序（scRNA-seq）从单细胞精度上展示了慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者（CRSwNP）鼻息肉（NPs）内免疫环境的重构，继而发现并从转录组的角度分析了GZMK+ CD8+ T细胞在NPs中的重要作用；然后分别利用单细胞T细胞受体测序（scTCR-seq）和空间转录组测序（ST）（Visium）对该细胞与成纤维细胞的空间异质性与交互进行了初步的分析。更重要的是，该研究是国内首次利用高分辨率空间转录组测序技术（Visium HD）更加准确地表征了不同的T细胞亚群并阐述了GZMK+ CD8+ T细胞和成纤维细胞在NPs内的共定位与互作，从学术角度和方法学角度都具有一定的前瞻性，有助于推动高精度测序技术在国内实验方法的泛用化进程。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/381Jys5DepbXagf5j6xNHA

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54685-1

神经

1、肿瘤-神经界面的钾离子通道调节增强了致痫性多形性胶质母细胞瘤的神经元兴奋性

发表时间：202411

发表期刊：Neuron  IF= 14.7

样本来源：人胶质母细胞瘤组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：该研究发现癫痫性GBM患者的肿瘤内异质性向祖细胞样细胞（尤其是OPC样细胞亚群）转变，表达KCND2的OPC样肿瘤细胞主要富集在肿瘤-神经交界处，KCND2 编码的电压门控钾通道 Kv4.2 可介导肿瘤细胞 A 型钾电流，进而增强神经元兴奋性，最终引发癫痫。同时也发现了KCND2在介导神经系统-癌症电通信中起着关键作用，揭示了GBM相关癫痫的潜在机制，为开发新的治疗方法提供了理论基础。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/q19Q5FJngcDr8hfJ-ZGOig

原文链接：

https://doi.org/10.1016/i.neuron.2024.10.016

2、硬脑膜免疫抑制促进了脑膜转移过程中对脑脊液屏障的免疫逃逸

发表时间：202412

发表期刊：Nature Cancer  IF= 23.5

样本来源：小鼠硬脑膜组织

单细胞捕获平台：烈冰 BD Rhapsody平台

研究亮点：本研究分析了肿瘤软脑膜转移过程中LAMs的起源、细胞间相互作用和分子特征，发现LAMs主要来源于硬脑膜，并通过SPP1-MMP14轴机制迁移至CSF。LAMs在CSF中形成一个免疫抑制微环境，促进肿瘤生长。阻断SPP1或MMP14轴可以减少CSF中的LAMs数量，恢复T细胞活性，从而抑制肿瘤生长并提高LM小鼠模型的生存率。该研究提示靶向LAMs的免疫治疗干预可能对LM治疗具有重要意义，为LM提供了一种潜在的免疫治疗策略。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/2tzoONY0JSVftTjruzOGVQ

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s43018-024-00858-2

非模式动物

1、整合单细胞和空间转录组学揭示了早期猪皮肤发育的异质性和一个与毛囊形成关键的细胞亚群

发表时间：202404

发表期刊：Advanced Science  IF= 15.1

样本来源：猪胚胎皮肤活检组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：本研究使用单细胞和空间转录组技术，首次在时空分辨率上表征猪皮肤发育过程中的单细胞和空间转录组图谱。在表皮中，研究人员发现了两种分化轨迹，分别描述了毛囊(HF)形态发生和表皮发育的过程。通过比较有毛和无毛猪胚胎，发现HF中最典型的初始结构—毛囊基板(Pc)来自于祖细胞样的OGN⁺/UCHL1⁺细胞。本研究为深入了解HF的发育提供了宝贵的资源，可作为利用猪模型研究人类皮肤病病因学的关键参考图谱。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/E7cqhuebI3KlBeiT9PLMJQ

原文链接：

https://doi.org/10.1002/advs.202306703

2、宫内生长受限新生儿对肝损伤的性别二态反应

发表时间：202406

发表期刊：Advanced Science  IF=14.3

样本来源：猪肝脏组织

单细胞捕获平台：10X Genomics平台

研究亮点：本研究采用多组学技术（脂质组、转录组以及单细胞转录），发现胎儿生长受限（IUGR）仔猪的肝损伤存在性别差异。缺氧环境下，雌性猪的适应能力更强，而雄性猪的受损程度更为严重，因此早期干预对于减轻雄性IUGR个体成年后肝脏的脆弱性和敏感性至关重要，并且干预应集中于增强脂质代谢，这是减轻过度炎症、从而减少更严重肝损伤的前提。此外，研究表明APOA4可能是雄性猪在缺氧应激时的保护因子，并且PPARα的激活对减轻肝损伤有益。该研究为深入理解IUGR期间肝损伤反应的性别特异性提供了关键思路，也为未来治疗策略提供了潜在的作用靶点。

原文链接：DOI: 10.1002/advs.202403095

3、整合空间转录组学和单核RNA测序揭示了转化生长因子-β（TGF-β）对肌内脂肪沉积的特定抑制作用

发表时间：202410

发表期刊：Science China. Life sciences  IF= 8

样本来源：猪背最长肌组织

单细胞捕获平台：烈冰 10X Genomics平台

研究亮点：该研究通过整合空间转录组学和单核RNA测序技术，发现肥胖猪的肌内脂肪（IMF）中存在内皮细胞来源的TGF-β1，而瘦肉型猪则主要表达纤维脂肪生成祖细胞（FAPs）自身产生的TGF-β2。TGF-β可抑制IMF形成并延缓肌肉修复，而TGF-β抑制剂则加速肌肉修复。本研究揭示了IMF形成的分子机制，为开发治疗肌肉萎缩和改善肌肉功能的新策略提供了理论基础。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/dcZJ6LEnTPV8cKe_rkDjIA

原文链接：

https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-024-2696-5

非肿瘤

1、干扰素-α刺激DExH-box解旋酶58来防止肝细胞铁死亡

发表时间：202404

发表期刊：Military Medical Research  IF=16.7

样本来源：小鼠肝脏组织

单细胞捕获平台：烈冰10X Genomics平台

研究亮点：细胞可以在多个信号调节通路的作用下以多种形式死亡，如凋亡、坏死、焦亡以及铁死亡等。其中，铁死亡相比于其他三种死亡形式，其特别之处在于铁依赖性脂质活性氧(reactive oxygen species，ROS)的积累。大量研究发现，谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione Peroxidase 4，GPX4)可以作为判断细胞铁死亡的指标之一。该研究利用单细胞测序等技术揭示了 DHX58 在肝脏缺血再灌注损伤 (I/R) 和铁死亡中的重要作用，即Dhx58 可与 Gpx4 mRNA 结合，并通过招募 YTHDC2 促进其翻译，从而提高 GPX4 蛋白水平并抑制铁死亡。此外，发现IFN-α 可刺激 Dhx58 表达，从而抑制肝脏 I/R 损伤和铁死亡，因此研究团队提出了 IFN-α 预处理作为肝脏 I/R 损伤的一种潜在治疗策略。

解读链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/hznwxZP2njmbifEMB0hJUg

原文链接：

DOI: 10.1186/s40779-024-00524-9

2、肝激酶B1对ptbp1控制的丙酮酸激酶肌肉选择性剪接的调控支配着体内血管平滑肌细胞的可塑性

发表时间：202408

发表期刊：Cardiovascular Research  IF=10.2

样本来源：小鼠主动脉血管

单细胞捕获平台：10X Genomics平台

研究亮点：该研究主要探究了肝激酶B1 (Lkb1) 在血管平滑肌细胞 (VSMC) 塑性中的作用。研究发现，血管平滑肌细胞（VSMC）特异性敲除Lkb1基因会导致主动脉/动脉扩张、动脉瘤、破裂和早死。通过单细胞RNA测序和基于成像的谱系追踪显示，Lkb1缺陷的VSMC逐渐从早期调节状态转变为成纤维细胞样和软骨细胞样细胞，导致血管钙化和破裂。进一步研究发现Lkb1 通过调节多嘧啶区结合蛋白 1 (Ptbp1) 表达和控制肌酸激酶 M (PKM) 亚型 1 和 2 的选择性剪接来发挥作用。并且VSMC中Lkb1缺失可以导致PKM2/PKM1比例增加，促进有氧糖酵解，改变代谢特征。使用 PKM2 激活剂 TEPP-46 可挽救 Lkb1 敲除小鼠的 VSMC 转化和主动脉扩张。该研究成果对于理解主动脉/动脉动脉瘤的发病机制具有重要意义。

原文链接：DOI: 10.1093/cvr/cvae187