馆长说单细胞测序现在依然是发顶刊的最佳选择，有没有小伙伴不同意？
咱们看看那些大佬团队的顶刊文章，很多都是做的单细胞测序。
只有创新性足（无论是研究对象还是研究思路），发高分都是手拿把掐~
今天馆长给大家带来的是上海交通大学联合复旦大学近期发表的一篇单细胞高分研究。
这篇文章的创新点在哪呢？
馆长觉得研究对象的选择上就是最大的创新：该研究首次在单细胞分辨率上描绘了非精原细胞瘤的分子特征。
此外，作者通过单细胞分析确定了关键基因SERPINB9，并通过功能实验进行了验证，干湿结合也是一大亮点。
对单细胞感兴趣的宝子可以联系馆长哦，没钱测序也没关系，馆长这里也有很多不需要测序就能发文的优秀思路哦~欢迎滴滴哦~
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题目：单细胞景观发现SERPINB9在非精原细胞瘤的干性和转移中起关键作用
发表时间：2024.11
后台回复“666”获取原文献，编号241125
研究背景
胚胎癌（EC）是非半瘤性生殖细胞肿瘤（TGCTs）中最恶性的亚型，具有与胚胎干细胞相似的高度干性。然而，其恶性机制尚不清楚。在这项研究中，作者们采用单细胞RNA测序分析了四个非精原细胞瘤样本。
研究结果
对原发非精原细胞瘤的scRNA-seq数据集的分析揭示了异质性细胞组成
为了阐明非精原细胞瘤肿瘤转移的复杂分子机制，采用单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析了四个原发非精原细胞瘤样本。这些样本包括一个已经转移到腹膜后淋巴结（P1）和三个没有转移行为（P2-4）。识别出8个不同的细胞簇。使用经典标记证实了这些聚类。此外，使用了InferCNV来测量拷贝数的变化，这为EC和畸胎瘤细胞的身份提供了强有力的确认。免疫组织化学（IHC）分析显示，在所有4例患者中，EC标志物包括OCT4和CD30均呈阳性表达。
解读非精原细胞瘤的分化途径
作者对非精原细胞瘤肿瘤细胞进行了全面的分析。发现了三种不同的细胞亚簇，包括EC、畸胎瘤-1和畸胎瘤-2。利用RNA速度分析，阐明了一个明确的分化轨迹，从EC亚群开始，最终形成畸胎瘤-2。使用Monocle 2进一步的伪时间轨迹分析提供了畸胎瘤亚群的细微分化景观。值得注意的是，畸胎瘤-2是分化程度更高的亚群，而畸胎瘤-1则反映了相对原始的状态。分支表达分析突出了在分化程度更高的畸胎瘤-2中关键信号通路的激活，特别是TNF和IL-18通路。利用对非精原细胞瘤细胞的SCENIC分析，观察到EC亚群中维持多能性的典型转录因子，特别是NANOG、POU5F1和HDAC2的活性增强。与多能干细胞相关的基因模块在EC亚群中被激活，而与分化相关的基因模块在畸胎瘤亚群中被鉴定出来。
SERPINB9与EC的转移表型和干性相关
为了阐明非精原细胞瘤转移的分子机制，作者综合评估了不同转移条件下的肿瘤细胞组成。纯EC是转移性非精原细胞瘤的典型特征，而非转移性对应物主要是分化程度更高的畸胎瘤成分。对人胚胎干细胞（hESC）的分析发现转移性EC细胞与naïve hESC相似。伪时间轨迹分析进一步证实了这一点，表明与P1相比，P2-4条件下EC细胞的分化梯度明显。差异表达分析显示，在转移性EC细胞中，naïve hESC标记物如SUSD2和ARGFX表达富集。在转移性EC中，SERPINB9的显著过表达揭示了另一层复杂性，SERPINB9是先前记录的癌症干细胞多能性调节剂。通路富集分析进一步揭示了SERPINB9高表达样本中与转移和多能干细胞转录调控相关的通路富集。
接下来，作者使用NCCIT进行了胚胎形成实验进一步验证SERPINB9在干细胞维持中的作用。敲除SERPINB9后，观察到胚状体的大小和数量减少。胚状体免疫荧光（IF）显示干性相关标记（OCT4）染色较弱，分化相关标记（AFP、ACTA2和CD57）染色较强。利用bulk RNA-seq对胚状体的进一步研究显示，在SERPINB9敲低后，典型的多能性相关基因如NANOG、POU5F1和SALL4的表达减弱。与此同时，在shSERPINB9组中，与三胚层分化相关的基因（跨越内胚层、中胚层和外胚层）表达上调。通路富集分析强调了SERPINB9敲低后神经嵴分化、间质进化和上皮分化的关键分子级联的激活。为了加强SERPINB9在维持癌症干细胞中作用的证据，进行了一项限制性稀释试验，这是评估体内癌症干细胞（CSCs）自我更新能力的金标准。与shCtrl组相比，shSERPINB9组在所有三种稀释浓度下的肿瘤发生率均显著降低。此外，通过极限稀释分析（ELDA）计算的CSCs频率在shSERPINB9组中明显较低，进一步支持SERPINB9参与促进干性。
为了进一步研究SERPINB9在体内肿瘤生长和增殖中的作用，使用含有shCtrl或shSERPINB9的NCCIT细胞建立了细胞系来源的异种移植物（CDX）。SERPINB9敲低后，NCCIT细胞的肿瘤生长明显减少。对比分析显示，由shSERPINB9 NCCIT细胞衍生的异种移植物肿瘤比shCtrl细胞明显更轻，体积更小。此外，荧光免疫组化（F-IHC）分析显示，SERPINB9敲除后，异种移植肿瘤组织中干细胞相关标记物OCT4的染色强度减弱，同时分化标记物（AFP、ACTA2和CD57）的染色强度增强。
解码非精原细胞瘤的细胞复杂性
在非转移性非精原细胞瘤中，B/浆细胞不仅明显，而且其比例与骨髓细胞相似。与此相反，转移样本显示明显缺乏B/浆细胞。证实这一观察结果，表现出B/浆细胞表达升高特征的患者一致地记录了增强的无进展间隔（PFI）。鉴于B细胞与肿瘤环境中TLS的内在关联，开始对B/浆细胞进行细致的亚聚类研究。这种分层揭示了非转移性非精原细胞瘤中跨越整个成熟连续体的B细胞，包括记忆B细胞、浆母细胞和浆细胞。将研究扩展到其他TLS成分，观察到在非转移性标本中明显存在滤泡树突状细胞（FDC）和外周辅助细胞（Tph）。值得注意的是，IGF2+肌成纤维细胞群是转移队列所独有的，这暗示了与肿瘤进展的潜在关联。在TLS领域之外，骨髓细胞在转移性非精原细胞瘤中更为丰富。进一步的亚聚类研究阐明了各种骨髓亚群，特别强调了转移样本中MMP12+巨噬细胞的表达升高。
为了进一步阐明非精原细胞瘤中不同细胞成分之间的关系，使用了与MMP12+巨噬细胞、IGF2+肌成纤维细胞和B细胞相关的基因标记来对TCGA TGCT数据集中的非精原细胞瘤样本进行评分。该分析揭示了IGF2+肌成纤维细胞/MMP12+巨噬细胞的基因标记评分与B细胞的基因标记评分之间呈显著负相关。为了验证TLS在非精原细胞瘤转移中的作用，作者对4例非精原细胞瘤患者进行了免疫组织免疫反应（IHC）。有组织的TLS结构，由B细胞（CD20）、T细胞（CD3）和FDC （CD21）标记物证明，在非转移性样本中非常突出。为了确定SERPINB9在EC中协调免疫抑制环境的作用，检查了SERPINB9敲低和控制NCCIT的RNA-seq数据集。敲低SERPINB9后，B细胞和TLS发育的重要细胞因子IL6、IL11、IL15、CCL2、CCL5和CXCL13的表达水平升高。酶联免疫吸附试验（ELISA）敲除SERPINB9后，这些细胞因子的表达水平显著升高。这些发现提示，EC中的SERPINB9可能在抑制抗肿瘤TLS中起重要作用。
文章小结
该研究首次在单细胞分辨率上描绘了非精原细胞瘤的分子特征，为确定新的治疗靶点铺平了道路。由此可见只有创新性足，单细胞发高分还是很容易的。小伙们有什么好想法或者有新意的研究对象千万不要犹豫，好点子不等人，被抢发就没地哭啦~经费不足的宝子可以考虑用公共数据库的单细胞数据哦，依然可以发个不错的分数。思路设计、生信分析、高速服务器有需要可以联系馆长哒~
馆长有话说
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