时空日报 | Nature:体内单细胞CRISPR揭示肿瘤进化中不同的TNF程序

大家好,欢迎观看《时空日报》第259期。本期介绍的时空/细胞组学相关研究文章共计2篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot模块生成的文章概要,并辅以人工审核,供了解参考。

1、体内单细胞CRISPR揭示肿瘤进化中不同的TNF程序

In vivo single-cell CRISPR uncovers distinct TNF programmes in tumour evolution

Nature; IF:50.500; DOI: 10.1038/s41586-024-07663-y

内容概要:

① 肿瘤进化模型提出,在细胞发生恶性转化之前,癌症基因中会出现随机分布的驱动突变。这些突变会促使原本表型正常的组织中出现克隆扩增现象。尽管克隆扩增有能力重塑整个组织的结构和功能,但科学家们仍不清楚为什么只有少数克隆会进一步发展成为恶性肿瘤。

② 为了解开这一谜题,科研团队创新性地采用了体内单细胞CRISPR策略,针对鳞状细胞癌中最常突变的150个基因进行了深入研究。通过结合超声引导下的宫内慢病毒注射、单细胞RNA测序和导向捕获技术,他们成功实现了对克隆扩增过程的纵向监测,并在单细胞水平上揭示了潜在的基因程序。

③ 研究中的一个重大发现是TNF信号模块的存在。这个模块依赖于TNF受体1,并涉及巨噬细胞的参与,是上皮组织中克隆扩增的重要驱动因素。然而,在肿瘤发展的进程中,TNF信号模块却出现了下调。与此同时,研究团队还发现了一个侵袭性癌细胞亚群,它们采用了与上皮-间充质转化相关的自分泌TNF基因程序,这一发现为理解肿瘤侵袭性提供了新的视角。

④ 本研究不仅展示了体内单细胞CRISPR技术在肿瘤研究中的巨大潜力,还为我们揭示了肿瘤进化过程中TNF程序的多样性和复杂性。更重要的是,它强调了理解上皮克隆扩增与肿瘤发生之间关系的重要性,为未来的肿瘤预防和治疗提供了新的策略和思路。这一发现无疑将推动肿瘤学领域的研究向前迈进一大步。

疾病研究:体内单细胞CRISPR,鳞状细胞癌,scRNA-seq; Renz PF, Ghoshdastider U, Baghai Sain S, et al.; Institute for Regenerative Medicine (IREM), University of Zurich, Schlieren-Zurich, Switzerland.

2、OmicVerse:融合批量与单细胞测序,促进全面理解的框架

OmicVerse: a framework for bridging and deepening insights across bulk and single-cell sequencing

Nature Communications;  IF: 14.700; DOI: 10.1038/s41467-024-50194-3

内容概要:

① 单细胞测序技术由于测序通量的限制,经常无法捕捉到所有细胞的信息,导致一些细胞被“遗漏”。然而,批量RNA测序(bulk RNA-seq)可能包含这些被遗漏的细胞信息。

②为了解决这个问题,科学家们开发了BulkTrajBlend算法,这是OmicVerse套件中的一个重要工具。该算法利用先进的Beta-变分自编码器进行数据去卷积处理,同时借助图神经网络来发现细胞群体中的重叠部分。这样,BulkTrajBlend算法就能够有效地补充和恢复单细胞RNA测序数据中被遗漏细胞的连续性。

③ 此外,OmicVerse还提供了一个全面的工具包,支持批量和单细胞RNA测序数据的分析。这个工具包让研究人员能够轻松访问多种分析方法,简化了复杂的计算过程,提供了精美的数据可视化功能,并帮助研究人员从数据中提取出重要的生物学信息,从而推动科学研究的发展。

分析工具:批量RNA测序,BulkTrajBlend算法,scRNA-seq ; Zeng Z, Ma Y, Hu L, et al..; School of Chemistry and Biological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, China.

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