JGG | 单细胞分析新方法揭示肿瘤浸润T细胞转录剪接异质性

2020年7月27日,JGG 在线发表了北京大学任仙文副研究员和张泽民教授题为“Landscape of transcript isoforms in single T cells infiltrating in non-small cell lung cancer”的研究论文。报道了在转录本异构体水平对单细胞转录组测序数据进行精细分析的新方法,阐明了肿瘤浸润T细胞转录剪接的异质性。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.jgg.2020.06.006

单细胞转录组测序技术为科研人员提供了高分辨率的分析工具,目前已被广泛应用于生物医学的各个领域。然而,目前的研究主要聚焦于基因层面,转录异构体层面上的研究尚鲜有报道。
 
针对这一问题,本研究提出了名为IDEA的计算生物学新方法。该方法可以全面检测和注释单细胞中的差异异构体。IDEA被应用于非小细胞肺癌,分析了12,346个T细胞的scRNA-seq数据,发现大多数基因在单个T细胞中倾向于仅表达一种异构体,据此,提出了细胞的异构型(isotype)的概念,即给定一个基因一个细胞优势表达的转录异构体。
 
本研究发现不同亚型的肿瘤浸润T细胞对同一基因会选择不同的异构体型,并且会产生不同的生物学后果。这些功能差异涉及广泛,包括编码/非编码转录本的转变,转录起始位点变化,结构域的增/减和亚细胞易位等。这些现象提示同一个基因在不同细胞亚群中即使表达量相近也完全可能导致不同的生物学后果。
 
本研究通过基于序列的T细胞克隆识别确认了异构型转换(Isoform switching)现象的广泛存在。本研究不仅提供了在转录本异构体水平对单细胞转录组测序数据进行精细分析的新方法,而且对肿瘤浸润T细胞中分子事件提供了更精确的刻画,为理解和认识肿瘤浸润T细胞的调节机制提供了新的思路。

图:IDEA方法进行单细胞异型分析
北京大学李杰圣博士为该论文的第一作者,任仙文副研究员和张泽民教授为该论文的共同通讯作者,相关工作得到北京未来基因组学高精尖创新中心、国家重点研发计划项目和国家自然科学基金的资助。

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