文章概述
文章标题：《Subclone-specific microenvironmental impact and drug response in refractory multiple myeloma revealed by single‐cell transcriptomics》
发表日期和杂志：2021年发表在Nature Communications上
在线阅读链接：https://doi.org/10.1038/s41467-021-26951-z
实验设计
复发/难治性多发性骨髓瘤(RRMM)具有明显的异质性和高耐药性。用单细胞RNA测序的方法分析了20例RRMM患者治疗前后的异质性肿瘤细胞群体及其与BME的复杂相互作用网络。
复发/难治性多发性骨髓瘤(RRMM)
复发/难治性多发性骨髓瘤（Relapsed/refractory multiple myeloma，RRMM）是一种血液癌症，主要影响骨髓中的浆细胞。这种疾病在经过初始治疗后复发，或者对初始治疗没有反应，因此被称为复发/难治性。
RRMM的症状可能包括骨痛、疲劳、频繁感染、出血或淤血、骨折等。这些症状是由于癌细胞在骨髓中过度增长，影响了正常血细胞的生成。
RRMM的诊断通常包括血液检查、尿液检查、骨髓活检和影像学检查。治疗方法可能包括化疗、免疫疗法、靶向疗法、干细胞移植等。然而，由于这种疾病对初始治疗的反应不佳或者在治疗后复发，因此治疗RRMM通常比较困难。
单细胞转录组数据情况
数据链接是：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE161801
文章在基于液滴的平台上利用单细胞转录切割技术分析了RRMM的亚克隆结构、转录异质性、细胞相互作用和治疗反应。
样本组包括20名RRMM患者，他们对之前的直接治疗路线无效，之前治疗的中位数为3次。在这些患者中，18名患者同时对蛋白酶体抑制剂和IMID无效，而2名患者对初始治疗无效。
最后一次治疗前和复发时的配对样本在将每个样本分类为CD138 血浆/骨髓瘤细胞部分和CD138-BME部分后进行分析，这些部分是独立处理的，用于scRNA-seq分析
samples总共是87个，提供了csv.gz格式的压缩文件，可以适用fread函数进行读取。
custom详情
标准分析方法就是：将数据下载后导入Rstudio中，并创建Seurat对象,对读取进来的数据进行质控、harmony整合以及细分亚群定义等。
文章中主要结果分析展示
文章中对scRNA-seq数据分析综述左图:对来自RRMM患者(n = 20)原代单核骨髓样本的212,404个细胞进行scRNA-seq聚类和细胞类型鉴定，如图所示为未进行批量效应校正的样品着色的UMAP包埋。
中间:根据遗传畸变鉴定骨髓瘤细胞亚克隆，同时对照健康供者的HCA数据集评估BME细胞的变化。
右图:通过整合这些数据，揭示了骨髓瘤细胞与BME细胞的亚克隆特异性相互作用。
为了评估RRMM患者间和患者内部的肿瘤异质性，应用了RRMM pc的聚类和UMAP嵌入。除了一个簇包含多个患者的细胞外，患者之间存在明显的转录差异
比克隆检测到更多的簇，这可能反映了影响基因表达的非遗传机制，包括表观遗传变化和微环境影响。
基于基因表达的聚类经常显示与给定的亚克隆类型高度重叠，如具有五个亚克隆的患者所示(图C-G)。在某些情况下，还检测到罕见的亚克隆，它们没有像 1q克隆那样分离成一个不同的转录簇，该克隆占细胞的~2%(图c, e,f)
将RRMM患者的CD138-区室与来自HCA的健康供体的BME细胞整合到406946个细胞的联合数据集中。通过细粒度聚类确定了32种细胞类型，包括所有主要的单核骨髓细胞类型和祖细胞群，这些祖细胞群产生髓系/树突状细胞、B细胞和红系谱系，以及断开的T/NK细胞群。
其它加分项
对细胞亚群进行了细分
例如：T细胞在获得性免疫中发挥重要作用，在MM39的免疫监测中发挥关键作用。γδT细胞在复发性多发性骨髓瘤中表现出衰竭的特征。
探究了RRMM中转录变化和细胞相互作用改变的方案， 1Q-特异性变化以红色表示。
总结：文章用单细胞RNA测序的方法分析了20例RRMM患者治疗前后的异质性肿瘤细胞群体及其与BME的复杂相互作用网络。发现带有染色体1Q-Gain的亚克隆表达一种特定的转录特征，并在治疗过程中经常扩大，RRMM细胞通过上调炎性细胞因子和与髓系间的密切相互作用形成免疫抑制的BME。其特点是Pd1 γδT细胞和肿瘤相关巨噬细胞的聚集以及造血祖细胞的耗尽。
