肿瘤异质性
文章标题：Stromal Microenvironment Shapes the Intratumoral Architecture of Pancreatic Cancer
发表期刊：Cell
影响因子：30.4100
摘要：
单细胞技术已经描述了组织间的异质性，但是空间分布和驱动单细胞表型的力量还没有得到很好的定义。本文结合单细胞RNA和蛋白质分析研究间质癌相关成纤维细胞(CAFs)在胰腺癌(胰腺导管腺癌[PDAC])模型系统中调节异质性的作用，我们发现了显著的单细胞群体向侵袭性上皮-间充质转变(EMT)和增殖(PRO)，这一现象与有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)和信号转导和转录激活因子3(STAT3)信号有关。在195例PDAC肿瘤中，利用RNA原位杂交的高含量数字成像，对319,626个单个癌细胞中的这些EMT和PRO亚群进行了量化，这些细胞可以在不同的肿瘤腺体“单元”的背景下进行分类。肿瘤腺体分型提供了一层额外的瘤内异质性，这与基质丰度和临床结果的差异有关。这表明基质在通过改变人类PDAC中肿瘤腺体的固有模式来塑造肿瘤结构的形成。
文章标题：Single-cell profiling of cutaneous T-cell lymphoma reveals underlying heterogeneity associated with disease progression
发表期刊：Clinical Cancer Research
影响因子: 24.093
摘要：
本研究是与皮肤T细胞淋巴瘤的单细胞特征显示潜在的异质性与疾病进展相关，利用单细胞RNA测序和单细胞VDJ测序方法检测配对的分离的SS(Sézary综合征，皮肤T细胞淋巴瘤的一种侵略形式)细胞和相应的正常CD4+ T细胞。利用这一特殊的数据，研究其中恶性细胞群的异质性转录组特征的程度及轨迹，能够发现SS新的标志物以助于对皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL)进行检测、诊断和分期。进一步将发现的结果应用在已发表的CTCL患者数据中以验证该方法的效力，证实了当与基于AI方法协调利用时，转录本可以被识别用于区别早期和晚期的疾病。
免疫微环境
文章标题：Adaptive Immune Resistance Emerges from Tumor-Initiating Stem Cells
发表期刊：cell
影响因子：31.398
摘要：
我们的身体配备了强大的免疫监视功能，可以清除癌细胞。我们对于形成和传播癌症的肿瘤起始干细胞（tSCs）如何装备自己、克服这一障碍仍然知之甚少。为了解决这个问题，研究者设计了一种鳞状细胞癌（SCC）的皮肤癌模型，可以通过基于过继细胞毒性T细胞转移（ACT）的免疫疗法进行有效的挑战。利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）和谱系示踪，研究者发现响应转化生长因子β（TGF-β）的tSCs在抗ACT方面具有优势，是肿瘤复发的根源。研究人员进一步探索机制，发现在恶性肿瘤期间，tSCs选择性地获得CD80（一种先前在免疫细胞上发现的表面配体）。此外，在接触细胞毒性T淋巴细胞抗原-4（CTLA4）时，表达CD80的tSC直接抑制细胞毒性T细胞活性。相反，在CTLA4-或GF-β阻断免疫疗法或Cd80消融后，tSC变得脆弱， ACT治疗后肿瘤复发减少。该研究结果使tSCs成为激活免疫检查点通路的关键。
文章标题：The immune cell landscape in kidneys of patients with lupus nephritis
发表期刊：Nat Immunol
影响因子：23.53
摘要：
狼疮性肾炎是一种潜在致命的自身免疫性疾病，目前的治疗不仅无效，且往往有毒。为了建立疾病的机制假说，作者对狼疮性肾炎患者和健康对照受试者的肾脏样本进行了单细胞RNA测序分析(scRNA-seq)，揭示了21个活跃在疾病中的白细胞亚群。我们发现B细胞局部活化与年龄相关的B细胞特征有关的证据和肾脏内单核细胞分化进展阶段的证据。
在大多数细胞中观察到明显的干扰素应答。两种趋化因子受体CXCR 4和CX3CR1被广泛表达，暗示了其在细胞贩运中可能起到重要作用。尿液和肾脏免疫细胞的基因表达高度相关，这表明尿液可能成为肾活检的替代品。
神经科学
文章标题：Single-cell transcriptomic analysis of Alzheimer’s disease
发表期刊：Nature
影响因子: 43.070
摘要：
阿尔茨海默症是一种普遍的神经退行性疾病，其分子的复杂性仍知之甚少。因此本文对来源于48位不同阿尔茨海默症病理程度的个体的前额皮质中80,660个细胞进行了单核转录组测序。在6种主要的脑细胞类型中，发现了转录上不同的细胞亚群，包括与病理相关的细胞类型，以髓鞘形成、炎症和神经元生存的调控因子进行表征。与疾病相关的最强变化出现在病理进展的早期，且具有高度的细胞类型特异性，然而在晚期上调的基因在多种细胞类型中均出现，并且主要参与整体的应激反应。值得注意的是，发现了女性的细胞在与疾病相关的亚群中比例更高，而且在包括少突胶质细胞在内的几种细胞类型中，转录反应在性别间存在显著差异。总之，髓鞘形成相关的过程在多种细胞类型中反复受到干扰，这表明髓鞘形成在阿尔茨海默病的病理生理中起着关键作用。该单细胞转录组资源为研究阿尔茨海默病的分子和细胞基础提供了蓝图。
文章标题：Temporal patterning of apical progenitors and their daughter neurons in the developing neocortex
发表期刊：Science
影响因子：41.058
摘要：
在皮质发生过程中，不同的神经元亚型依次从心室区祖细胞中诞生。人们对这些祖细胞如何设法在正确的时间在正确的位置产生特定类型的神经元知之甚少。作者使用高时间分辨率的单细胞RNA测序（scRNA-seq）来追踪小鼠胚胎中的顶端祖细胞（AP）及其子代神经元的分子身份的谱系。我们确定了一组核心的进化保守的，时间上有图案的基因，这些基因将AP从内部驱动到更具外部的状态。我们发现Polycomb阻遏复合物2（PRC2）表观遗传地调节AP时间进展。胚胎年龄相关的AP分子状态作为连续的基态传递给它们的后代，在其上应用基本上保守的早期有丝分裂后分化程序，并且由后来发生的环境相关信号补充。因此，存在于祖细胞中的表观遗传学调节的时间分子胎记在其有丝分裂后代中起作用以导致成体神经元多样性。
胚胎发育
文章标题：Molecular recording of mammalian embryogenesis
发表期刊：Nature
影响因子: 43.070
摘要：
个体发生学描述的是复杂的多细胞生物如何从单个全能细胞发育而来，这一领域在哺乳动物中尤其具有挑战性，因为这些动物的自我更新和分化、祖细胞大小的变化和内部妊娠之间存在不确定的关系。这项研究开发并验证了一项同时报告小鼠细胞状态和谱系历史(lineage history)的方法。结合CRISPR–Cas9、谱系示踪(lineage tracer)、单细胞RNA测序(scRNA-seq)等技术揭示了不同组织类型间经典的发育关系，显示了胚外和胚胎起源的内胚层细胞近乎完整的转录收敛性。其中利用scRNA-seq对谱系示踪的胚胎的22,264个细胞进行分析，随后整合数据进行了单细胞谱系构建。通过使用这样的记录器(recorder)作为一个不断进化的谱系示踪器，观察小鼠胚胎发生的命运图，概括典型的模式，并说明谱系信息如何有助于识别新的细胞类型。
细胞分化
文章标题：Single-cell transcriptomes of the regenerating intestine reveal a revival stem cell
发表期刊：Nature
影响因子: 43.070
摘要：
细胞的可塑性或不同的细胞类型是否对肠道的再生至关重要还不得而知，利用scRNA-seq研究再生的小鼠肠道发现了一种独特的、损伤诱导沉默的细胞类型，将其命名为复苏的干细胞(revival stem cell, revSC)。revSC具有高表达的丛生蛋白特征，在内稳态条件下异常罕见，而且引起所有主要的肠道细胞类型以短暂的聚类，包括LGR5+ CBC细胞(crypt-base columnar cells)。在辐射诱导肠道损伤后，靶向消融LGR5+ CBC细胞，或用右旋糖酐硫酸酯钠进行处理，revSCs经历依赖于YAP1的瞬时扩张，重建了LGR5+ CBC的划分(compartment)，并且对功能性的肠道再生是需要的。因此，这些研究定义了一种独特的干细胞，这种干细胞通过损伤被动员起来，以恢复内稳态的干细胞划分并再生肠上皮细胞。
文章标题：Transcriptional dynamics of pluripotent stem cell-derived endothelial cell differentiation revealed by single-cell RNA sequencing
发表期刊：Eur Heart J
影响因子：23.239
摘要：
多能干细胞衍生内皮细胞产物对缺血性血管疾病具有治疗潜力。然而，促使内皮细胞从多能分化和细胞规格分化的因素在很大程度上尚不清楚。本研究的目的是利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)来描绘人类胚胎干细胞衍生内皮细胞(hESC-EC)定向分化的转录状况和细胞动力学，并将这些细胞与来自不同血管床的成熟内皮细胞进行比较。
作者采用一种高效的定向8天分化方案产生hESC衍生的内皮细胞产物(hESC-ECP)，其中66%的细胞共同表达CD31和CD144。作者分别在第0天和第4天观察到了大量均一的hESC和中胚层群体，随后快速出现了明显的内皮细胞和间充质细胞。伪时间轨迹识别了内皮细胞分化过程中内皮细胞定型和成熟的转录特征。使用第二株hESC细胞系RC11和另一种hESC-EC分化方案，通过scRNA-seq分析证实了转录信号的一致性。共有105,727个细胞进行了scRNA-seq分析。全局转录组比较揭示了hESC-EC的转录结构，其不同于新鲜分离、培养的人内皮细胞和器官特异性内皮细胞。
作者确定了血管细胞和间充质细胞的转录分叉，以及支持定型和成熟的新的转录特征。hESC-ECP的转录结构不同于成熟人EC和胎儿EC。
新技术-单细胞动态转录组
文章标题：ScSLAM-seq erveals core features of transcription dynamics in single cell
发表期刊：Nature
影响因子: 43.070
摘要：
单细胞RNA测序(scRNA-seq)强调了细胞间异质性在健康和疾病表型变异中的重要作用。然而，目前的scRNA-seq方法只提供了基因表达的一个快照，很少传递关于转录的真实时间动态和随机性质的信息。scRNA-seq分析的另一个关键限制是，每个细胞的RNA图谱只能分析一次。本研究在这里引入单细胞、硫醇(SH)链RNA烷基化用于代谢标记测序(scSLAM-seq)，它整合了代谢RNA标签、生化核苷转换和scRNA-seq，通过对每个单细胞数千个基因的新旧RNA进行区分，直接记录转录活性。该研究使用scSLAM-seq研究单个小鼠成纤维细胞中溶性巨细胞病毒感染的发生。从Old RNA中推断出的细胞周期状态和感染剂量使基于New RNA剂量反应分析成为可能。因此scSLAM-seq既能在单细胞水平上可视化，也能解释转录活性的差异。此外，它还描述了宿主基因表达的开断开关和转录爆发动力学，其广泛的基因特异性差异与启动子的内在特征(TBP-TATA-box相互作用和DNA甲基化)相关。因此，基因特异性解释了单个细胞间转录组的异质性以及对扰动的转录反应。
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