01
原发性肝癌及转移性肝癌图谱
中国是肝癌发病率最高的癌症之一，其放化疗治疗耐受率高，并且对于免疫治疗的反应率比较低。近年来单细胞技术的发展，对于肝癌的单细胞研究多集中在肝癌肿瘤细胞的异质性和免疫微环境，对于TME结合原发性和转移性HCCs的图谱尚未表征。
本研究对来自多种组织类型的原代或转移性HCCs组织进行大规模的单细胞测序，基于单细胞转录组谱分析与组织偏好分析、谱系重建、TF分析、CNV推断和细胞相互作用分析相结合，鉴定了重要的免疫细胞亚型TLS，并确定了肿瘤内TLS与早期复发风险降低显着相关。还评估了恶性肝细胞的肿瘤内异质性及其在塑造免疫微环境中的多方面功能，发现促肿瘤细胞和前转移肝细胞中高度表达的配体分别与炎症和免疫抑制有关，这表明恶性肝细胞在塑造HCC免疫微环境方面具有独特的功能。
这些结果加深了我们对HCC微环境的理解，这可能促进这种恶性肿瘤的新免疫治疗策略的开发。
02
干细胞指数用来评估肠道肿瘤中的干细胞群混合度
Lgr5+CBC是维持肠道稳态的重要细胞，在肠道损伤初期Lgr5表达极速下降，而在损伤5天后又得到恢复，在这个过程中去分化导致Lgr5-再生干细胞群 (RSC) 的出现 ，CBC是肠道肿瘤发生的起源，同时肠道肿瘤中也存在RSC干细胞群。干细胞可塑性是肠道再生的基础，但干细胞可塑性及表型异质性的评估受到多种因素的影响。
本文研究者利用单细胞数据对CSC和RSC的特征基因进行了优化，发现单个肿瘤可能不同程度地倾向于以CBC或RSC为主的干细胞表型，然后作者根据基因集变异分析 (GSVA) 计算了CBC和RSC分子签名的单样本富集分数，并通过从RSC分数中减去CBC分数得出肠道干细胞指数 (stem cell index)，并利用干细胞指数分析发现，肿瘤内消融一个干细胞群则会引发细胞可塑性和干细胞表型的急性适应性转换，随后便迅速恢复被消融的干细胞分子表型。表明肿瘤中不同肿瘤干细胞群体之间存在动态平衡，以适应选择压力。
该模型可应用于生物引导的新辅助疗法，以告知我们当前治疗策略的调度。同时，该研究也提示为了消除结直肠癌治疗耐药性的演变，科学家们需要同时开发既能直接靶向干细胞群，又可阻断适应性信号诱导的干细胞可塑性的新策略。
03
大脑新皮层神经元成熟的新调控机制
在哺乳动物中，大脑新皮层具有多种类型和功能不同的神经元及胶质细胞。新皮层神经元在胚胎发育过程中诞生，而它们的发育成熟进程可以一直延续到出生后。神经元的成熟以及神经网络的整合，对于大脑功能正常发挥至关重要。但目前，对于新皮层神经元发育成熟的调控机制仍不完全清楚。
本研究中通过整合小鼠和绒猴皮层神经元类的单细胞表观基因组学和转录分析，分析了不同阶段（早期阶段和后期阶段）不同物种间相同类型的神经元发育的机制。结果发现，在两个物种中，不同阶段神经元发育调控策略存在差异，即新生神经元更多依赖非细胞特异的启动子控制基因表达，但随着神经元的成熟，神经元启用更多细胞类型特异的增强子参与调控基因的表达并维持神经元的功能。
本研究从多组学角度系统全面的描绘了大脑新皮层神经元成熟过程中的变化，并在此基础上进一步发现了神经元特异的发育成熟调控机制；通过单细胞RNA-seq以及单细胞ATAC-seq进一步验证该调控机制不仅适用于小鼠也适用于非人灵长类动物。该研究不仅为未来研究神经元成熟提供了新的视角，也为各种神经发育疾病的发病机制的研究提供了新的思路。
04
利用空间转录组学揭示良性和恶性组织中的细胞拷贝数变异
从基因层面来看，癌细胞的超强繁殖能力大多是由基因突变而来，主要是抑癌基因，但在正常组织中也存在一些突变，有些是遗传性的，有些是后天获得的，常规的DNA层面对突变的研究只能对局部肿瘤组织进行深度分析，空间转录组技术的出现让我们能够在不破坏组织完整性的前提下分析不同位置的细胞的基因变化。
Nature近期的一项研究利用空间转录组创建了整个前列腺的横断面图，包括健康细胞和癌细胞的区域，在本研究中借助一个患者的前列腺样本就获得了超过5万个组织位点的基因图谱信息，在后入组的10个患者样本中扩大了12万个，对这些数据进行inferCNV分析，并根据相似的基因特性对细胞进行分组，惊讶地发现在本应健康的组织中，有许多区域已经具有癌症的遗传特征，并利用FISH和WGS验证了推断CNV的可靠性，在前列腺癌、胶质瘤和乳腺癌中也确定了肿瘤内的不同克隆模式。
该研究提出了关于癌症进化、体细胞镶嵌和组织发育的重要生物学问题，根据这些信息我们将能够预测哪些区域更可能发生肿瘤，哪些区域需要重点关注和预防治疗。
05
经典重温--单核转录组+DSP空间转录组揭示新辅助疗法促进胰腺癌多重区域功能变化
胰腺导管癌（PDAC）是一种高致死性和难治性癌症，目前临床治疗采用了越来越多的新辅助疗法，在很大程度上解决了肿瘤细胞微转移的风险，也很好的规避了术后放化疗耐药的出现。因此，深入了解新辅助疗法对术后肿瘤细胞的影响，可以充分认识目前治疗方法的不足，进一步优化新辅助疗法联合治疗方案。
本文首先通过对43名PDAC患者（25例新辅助治疗，18例未治疗）进行了单细胞核转录组测序绘制了PDAC的单细胞图谱，进一步利用cNMF程序确定了4个CAF程序经典样、鳞状细胞样、基底细胞和间充质状态，并通过CNA分析在恶性细胞中发现了腺泡样程序和神经内分泌样程序，并发现在新辅助治疗后恶性NRP和神经内分泌样程序增强，经典和鳞状细胞程序降低，然后研究者利用GeoMx DSP技术再去对ROI区域进行WTA检测，发现NRP和神经内分泌样恶性程序更加富集于CRT的ROI中，并对空间信息进行关联，确定了三种具有不同恶性、基质和免疫特征的多细胞群落。
这项工作通过构建高分辨率分子框架揭示了胰腺癌的肿瘤间和肿瘤内多样性、离散群落的空间组织、治疗相关的重塑和临床相关的预后。这些发现可用于加强胰腺癌的精准肿瘤学研究。
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