文章概述
文章标题：《Single-cell RNA sequencing highlights the role of inflammatory cancer-associated fibroblasts in bladder urothelial carcinoma》
发表日期和杂志：2020年发表在Nature Communications上
在线阅读链接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-18916-5
实验设计
通过对8个膀胱癌肿瘤样本和3个肿瘤旁样本进行单细胞RNA测序，对来自膀胱尿路上皮癌或癌旁粘膜样品的52721个单细胞的转录组进行了分析，并制作了膀胱癌症组织内整个TME的图谱。
单细胞转录组数据情况
数据链接是：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/?term=PRJNA662018
文章给的单细胞RNA测序数据可在GSA Human中获得，登录代码为HRA00212，在BioProject PRJNA662018下的SRA数据集中获得。一共是11个数据集，需要下载下来整理归纳为标准的10X单细胞数据格式进行读取。
具体单细胞上游处理过程可以参考——小鼠的5个样品的10x技术单细胞转录组上游定量
将数据整理成标准格式之后，导入到Rstudio里面进行后续的单细胞数据分析流程：
代码语言：javascript复制###### step1:导入数据 ######
rm(list=ls())
options(stringsAsFactors = F)
samples=list.files('matrix/')
samples
sceList = lapply(samples,function(pro){
#pro=samples[1]
folder=file.path('matrix',pro)
print(pro)
print(folder)
print(list.files(folder))
sce=CreateSeuratObject(counts = Read10X(folder),
project = pro )
return(sce)
})
names(sceList)
samples
names(sceList) = samples
sceList
sce.all <- merge(sceList[[1]], y= sceList[ -1 ] ,
add.cell.ids=samples)
as.data.frame(sce.all@assays$RNA@counts[1:10, 1:2])
head(sce.all@meta.data, 10)
table(sce.all@meta.data$orig.ident)
后面就是标准分析啦,对读取进来的数据进行质控、harmony整合以及细分亚群等。
第一层次降维聚类分群
文章中综合数据的tSNE聚类分析，展示了所有scRNA-seq数据的聚类分群情况。
- epithelial (EPCAM ) cells
- endothelial (CD31 ) cells
- (COL1A1 )—iCAFs (PDGFRA )
- myo-CAFs (mCAFs) (RGS5 )
- B cells (CD79A )
- myeloid cells(LYZ )
- T cells (CD3D )
- mast cells (TPSAB1 )
通过BioinfoArk提供的中国区chatGPT查询到各个细分亚群的解释：
- 上皮细胞 (EPCAM )：EPCAM是一种细胞表面蛋白，主要在上皮细胞中表达，这些细胞主要存在于体内的各种表皮和腺体中。
- 内皮细胞 (CD31 )：CD31是一种细胞表面蛋白，主要在内皮细胞中表达，这些细胞主要构成血管和淋巴管的内层。
- 炎症性癌相关成纤维细胞 (COL1A1 /PDGFRA )：COL1A1和PDGFRA是两种基因，它们在炎症性癌相关成纤维细胞中有高表达，这些细胞在肿瘤微环境中起到促进肿瘤生长的作用。
- 肌动蛋白阳性癌相关成纤维细胞 (RGS5 )：RGS5是一种基因，主要在肌动蛋白阳性癌相关成纤维细胞中表达，这些细胞在肿瘤微环境中起到促进肿瘤生长的作用。
- B细胞 (CD79A )：CD79A是一种细胞表面蛋白，主要在B细胞中表达，这些细胞是免疫系统的重要组成部分，负责产生抗体。
- 髓样细胞 (LYZ )：LYZ是一种基因，主要在髓样细胞中表达，这些细胞是白细胞的一种，参与免疫反应。
- T细胞 (CD3D )：CD3D是一种细胞表面蛋白，主要在T细胞中表达，这些细胞是免疫系统的重要组成部分，负责识别和杀死感染细胞和癌细胞。
- 肥大细胞 (TPSAB1 )：TPSAB1是一种基因，主要在肥大细胞中表达，这些细胞在免疫反应和过敏反应中起重要作用。
对髓系细胞重聚鉴定出7种细胞类型:
- 肿瘤相关巨噬细胞(TAMs, MRC1 c1 - high)
- CD1C 树突状细胞(CD1C dc, CD1C cle10a )
- 单核细胞(S100A8 S100A9 )
- 增殖髓样细胞(TOP2A )
- 交叉呈递DC (ec9a )
- 滤泡B细胞(CD79A MS4A1 )
- LAMP3 DCs (LAMP3 CCR7 )。
发现单核细胞主要来源于正常粘膜组织，而TAM在膀胱癌组织中富集。
其它加分项
文章对对单核细胞和TAMs进行了轨迹分析和RNA速度分析
该文章研究发现在膀胱癌微环境中鉴定了19种不同的细胞类型，表明肿瘤内的高度异质性。确定了膀胱尿路上皮癌中细胞亚群的表达谱，并证实了这些肿瘤相关亚群的特征。
文章中还发现肿瘤细胞下调MHC-II分子，表明癌细胞免疫原性下调可能有助于形成免疫抑制微环境。以及单核细胞在肿瘤区域发生M2极化并分化，LAMP3 DC亚群可能能够募集调节性T细胞，可能参与免疫抑制性TME的形成。通过使用包含3000多个BC样本的公共数据集进行相关分析，确定了炎症性癌症相关成纤维细胞(iCAFs)在肿瘤进展中的作用，这与不良预后显著相关。
