单细胞+转录组测序：揭示GABA信号调控神经发生
发现结肠癌转移复发的关键细胞群--emp1+hrc细胞
原发结直肠癌根治性切除术后的患者在几年后复发转移，转移的crc病理分期不一，其中会有40%的iii期crc患者，寻找预防crc复发的疗法仍然迫在眉睫。
为了探究复发crc的细胞来源，本文研究者首先在单细胞水平分析了预后不良crc患者的转录组特征，共确定了2530个预测复发的基因，然后在两个单细胞转录组数据中发现这些预后不良基因在caf、内皮和髓系细胞高表达，在肿瘤上皮细胞中有99个复发相关基因（epihr）上调，并且在肿瘤微环境中的高风险基因和上皮细胞中的epihr是两个独立的风险因素，结合在单细胞结果中基于epihr定义了高复发细胞，在这些细胞中缺氧相关基因、细胞粘附以及细胞外基质、肌动蛋白和调节细胞迁移相关基因显著富集，但这群细胞和lgr5+干细胞样肿瘤细胞群并不是同一群细胞。接着作者将aktp小鼠肿瘤类器官打入小鼠盲肠构建了类人转移型crc模型，然后对转移细胞进行分析，在肝脏中发现的大转移灶细胞群特征和原位crc非常相似，微转移灶确富集了大量高增值水平的hrc细胞，小转移灶中主要包含lgr5+干细胞样细胞，基于cell rank细胞轨迹算法发现hrc细胞是aktp crc转移的源头，并在hrc发现了显著高表达基因emp1，接着作者对这个基因的功能进行验证，发现emp1-tom-high的细胞处于侵袭部位的前沿以及肿瘤出芽部位，并且emp1+hrc细胞驱动转移复发，但是其在转移定植完成后就不是必需的，hrc细胞剔除后转移数量显著减少。如果在切除原位肿瘤之前给与pd-1和ctla-4抗体治疗，不会降低肿瘤的生长速度，但是却能在肿瘤切除后减少转移复发。主要是由于在肿瘤切除前给与治疗可以增加原位肿瘤中cd8+t细胞数量，减少hrc细胞免疫逃逸。而在肝脏这些转移器官中，在转移初期还未形成成熟的肿瘤微环境来激活抗肿瘤免疫反应。
总之本研究通过crc类人小鼠转移复发模型，揭示了hrc细胞转移定植的关键基因emp1，靶向hrc的治疗能够有助于减少转移性复发crc。
/// 02
单细胞测序揭示独特的成纤维细胞祖细胞亚群通过免疫调节加速再生粘膜愈合
因纤维化而愈合的损伤会损害器官功能，增加患者发病率。口腔黏膜屏障具有很高的再生能力和最小的疤痕，但细胞机制仍然难以捉摸。
在此研究中，研究者确定了prx1+（postnatal paired-related homeobox-1+）细胞作为一个关键的成纤维细胞亚群，通过促进早期免疫反应来加速粘膜愈合。通过小鼠移植和基因消融模型，研究者发现富含prx1+细胞的口腔黏膜比缺乏prx1+细胞的愈合更快。谱系追踪和scrna-seq揭示prx1+成纤维细胞在生理和损伤条件下表现出祖细胞特征。在机制上，prx1+祖细胞通过分化为免疫调节的sca1+成纤维细胞来加速伤口愈合，sca1+成纤维细胞通过ccl2启动巨噬细胞招募，作为促伤口愈合反应的关键部分。此外，与小鼠相比，人类prx1+成纤维细胞具有相似的基因和空间分布。
因此，研究者的数据揭示了粘膜伤口愈合的机制和特异性口腔成纤维细胞对快速先天免疫反应和随后炎症的解决的直接免疫调节作用。
/// 03
单细胞+转录组测序：揭示gaba信号调控神经发生
gaba是一种能够影响神经发生的神经递质，gaba受体支持祖细胞和迁移神经元中的非突触信号。本研究报道了地西泮结合抑制剂（dbi）的表达水平，能够调节gaba信号的内多肽，调节胚胎神经发生，影响出生后小鼠大脑中神经元数量的长期结果。研究结果证明了dbi在胚胎小鼠大脑生发区的径向胶质细胞和中间祖细胞中高表达，从而产生兴奋性和抑制性细胞。dbi控制神经发生的机制主要表现为在表达包含γ2亚基的gabaa受体的祖细胞上，作为gaba诱导的电流的负变构调节器。dbi的调节作用与这些细胞增殖区中gabaa受体介导的信号传导相似，反映了dbi对胚胎神经发生的严格控制。
/// 04
gut | 原发性和复发性肝癌的免疫微环境研究助力免疫治疗
hcc患者复发根据发生时间分为两种：真正的肿瘤复发(由原发肿瘤扩散引起，治疗后2年，也称晚期复发)。从其生物学特征区分这些类型的复发至关重要，先前的研究表明，通过进化轨迹和基因组异质性来区分真正复发性和新生性hcc可能比临床定义更可靠。最近的一项研究使用单细胞rna测序(scrna-seq)揭示了原发肿瘤与早期复发hcc的免疫生态系统的差异，然而，从头复发的hcc的time尚未被描述。因此，解剖两种hcc复发的免疫生态系统可以为这些实体之间的免疫逃避机制的异质性提供新的见解。
在本文中研究人员通过使用全外显子组测序对成对原发性和复发性hcc样本的突变谱和进化轨迹进行分析，确定了从头复发和真正复发，然后对来自20例复发性hcc患者的34个样本进行了5'和vdj单细胞rna测序，细胞轨迹分析发现真正复发的hcc的time的特征是具有记忆表型和低细胞毒性的klrb1+cd8+ t细胞的丰度增加。而在新生复发hcc的time中细胞毒性和耗尽的cd8+ t细胞富集。进一步通过转录组学和细胞相互作用分析发现在与树突状细胞存在互作的hcc细胞上gdf15表达升高，这可能抑制了抗原提呈，并抑制了真正复发性病变的抗肿瘤免疫。在从头复发的hcc中，骨髓细胞与t细胞的互作介导的t细胞衰竭和免疫抑制。文章还对来自两个验证队列的样本进行了大量rna测序、流式细胞术、多重免疫荧光和体外功能分析，来验证这一结果。
总之，这项研究为基于hcc复发类型和特定时间的指导免疫治疗提供了基因组诊断和免疫谱分析的来源。
/// 05
结合单细胞和空间转录组学揭示乳腺癌早期传播过程中的代谢演变
乳腺癌现在是最常诊断的恶性肿瘤，转移仍然是乳腺癌死亡的主要原因。然而，人们对传播过程中的动态变化却知之甚少。在这项研究中，研究者使用单细胞rna测序(scrna-seq)和空间转录组学对来自4名乳腺癌患者和成对转移性腋窝淋巴结的65968个细胞进行了分析。一种具有高水平氧化磷酸化(oxphos)的弥散性癌细胞簇，包括细胞色素c氧化酶亚基6c和脱氢酶/还原酶2显示上调。糖酵解和oxphos传播开始时的过渡被注意到。此外，这种独特的细胞簇沿肿瘤前缘分布。这里的发现在三个不同的乳腺癌患者队列和外部scrna-seq数据集中得到了验证，其中包括8名乳腺癌患者和配对的转移性腋窝淋巴结。这项工作描述了早期播散性乳腺癌的动态代谢演变，并揭示了乳腺癌细胞中糖酵解和oxphos之间的转换作为淋巴结转移的早期事件。
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为了探究复发crc的细胞来源，本文研究者首先在单细胞水平分析了预后不良crc患者的转录组特征，共确定了2530个预测复发的基因，然后在两个单细胞转录组数据中发现这些预后不良基因在caf、内皮和髓系细胞高表达，在肿瘤上皮细胞中有99个复发相关基因（epihr）上调，并且在肿瘤微环境中的高风险基因和上皮细胞中的epihr是两个独立的风险因素，结合在单细胞结果中基于epihr定义了高复发细胞，在这些细胞中缺氧相关基因、细胞粘附以及细胞外基质、肌动蛋白和调节细胞迁移相关基因显著富集，但这群细胞和lgr5+干细胞样肿瘤细胞群并不是同一群细胞。接着作者将aktp小鼠肿瘤类器官打入小鼠盲肠构建了类人转移型crc模型，然后对转移细胞进行分析，在肝脏中发现的大转移灶细胞群特征和原位crc非常相似，微转移灶确富集了大量高增值水平的hrc细胞，小转移灶中主要包含lgr5+干细胞样细胞，基于cell rank细胞轨迹算法发现hrc细胞是aktp crc转移的源头，并在hrc发现了显著高表达基因emp1，接着作者对这个基因的功能进行验证，发现emp1-tom-high的细胞处于侵袭部位的前沿以及肿瘤出芽部位，并且emp1+hrc细胞驱动转移复发，但是其在转移定植完成后就不是必需的，hrc细胞剔除后转移数量显著减少。如果在切除原位肿瘤之前给与pd-1和ctla-4抗体治疗，不会降低肿瘤的生长速度，但是却能在肿瘤切除后减少转移复发。主要是由于在肿瘤切除前给与治疗可以增加原位肿瘤中cd8+t细胞数量，减少hrc细胞免疫逃逸。而在肝脏这些转移器官中，在转移初期还未形成成熟的肿瘤微环境来激活抗肿瘤免疫反应。
总之本研究通过crc类人小鼠转移复发模型，揭示了hrc细胞转移定植的关键基因emp1，靶向hrc的治疗能够有助于减少转移性复发crc。
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单细胞测序揭示独特的成纤维细胞祖细胞亚群通过免疫调节加速再生粘膜愈合
因纤维化而愈合的损伤会损害器官功能，增加患者发病率。口腔黏膜屏障具有很高的再生能力和最小的疤痕，但细胞机制仍然难以捉摸。
在此研究中，研究者确定了prx1+（postnatal paired-related homeobox-1+）细胞作为一个关键的成纤维细胞亚群，通过促进早期免疫反应来加速粘膜愈合。通过小鼠移植和基因消融模型，研究者发现富含prx1+细胞的口腔黏膜比缺乏prx1+细胞的愈合更快。谱系追踪和scrna-seq揭示prx1+成纤维细胞在生理和损伤条件下表现出祖细胞特征。在机制上，prx1+祖细胞通过分化为免疫调节的sca1+成纤维细胞来加速伤口愈合，sca1+成纤维细胞通过ccl2启动巨噬细胞招募，作为促伤口愈合反应的关键部分。此外，与小鼠相比，人类prx1+成纤维细胞具有相似的基因和空间分布。
因此，研究者的数据揭示了粘膜伤口愈合的机制和特异性口腔成纤维细胞对快速先天免疫反应和随后炎症的解决的直接免疫调节作用。
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gaba是一种能够影响神经发生的神经递质，gaba受体支持祖细胞和迁移神经元中的非突触信号。本研究报道了地西泮结合抑制剂（dbi）的表达水平，能够调节gaba信号的内多肽，调节胚胎神经发生，影响出生后小鼠大脑中神经元数量的长期结果。研究结果证明了dbi在胚胎小鼠大脑生发区的径向胶质细胞和中间祖细胞中高表达，从而产生兴奋性和抑制性细胞。dbi控制神经发生的机制主要表现为在表达包含γ2亚基的gabaa受体的祖细胞上，作为gaba诱导的电流的负变构调节器。dbi的调节作用与这些细胞增殖区中gabaa受体介导的信号传导相似，反映了dbi对胚胎神经发生的严格控制。
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在本文中研究人员通过使用全外显子组测序对成对原发性和复发性hcc样本的突变谱和进化轨迹进行分析，确定了从头复发和真正复发，然后对来自20例复发性hcc患者的34个样本进行了5'和vdj单细胞rna测序，细胞轨迹分析发现真正复发的hcc的time的特征是具有记忆表型和低细胞毒性的klrb1+cd8+ t细胞的丰度增加。而在新生复发hcc的time中细胞毒性和耗尽的cd8+ t细胞富集。进一步通过转录组学和细胞相互作用分析发现在与树突状细胞存在互作的hcc细胞上gdf15表达升高，这可能抑制了抗原提呈，并抑制了真正复发性病变的抗肿瘤免疫。在从头复发的hcc中，骨髓细胞与t细胞的互作介导的t细胞衰竭和免疫抑制。文章还对来自两个验证队列的样本进行了大量rna测序、流式细胞术、多重免疫荧光和体外功能分析，来验证这一结果。
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乳腺癌现在是最常诊断的恶性肿瘤，转移仍然是乳腺癌死亡的主要原因。然而，人们对传播过程中的动态变化却知之甚少。在这项研究中，研究者使用单细胞rna测序(scrna-seq)和空间转录组学对来自4名乳腺癌患者和成对转移性腋窝淋巴结的65968个细胞进行了分析。一种具有高水平氧化磷酸化(oxphos)的弥散性癌细胞簇，包括细胞色素c氧化酶亚基6c和脱氢酶/还原酶2显示上调。糖酵解和oxphos传播开始时的过渡被注意到。此外，这种独特的细胞簇沿肿瘤前缘分布。这里的发现在三个不同的乳腺癌患者队列和外部scrna-seq数据集中得到了验证，其中包括8名乳腺癌患者和配对的转移性腋窝淋巴结。这项工作描述了早期播散性乳腺癌的动态代谢演变，并揭示了乳腺癌细胞中糖酵解和oxphos之间的转换作为淋巴结转移的早期事件。
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