/// 01
单细胞转录组测序：揭示肝母细胞瘤的细胞结构和发育轨迹
本研究对五名肝母细胞瘤（HB）患者的肿瘤和远端肝组织样品进行单细胞转录组分析，利用反卷积分析将单细胞转录组谱与神经辅助化学疗法治疗后的HB队列转录组相结合。通过建立早期人肝实质发育的单细胞转录组图谱，探索HB肿瘤发生的细胞根和层次结构。单细胞测序结果显示，共注释了七个不同的肿瘤细胞亚群，并根据其组成建立了有效的HB亚型方法。进一步揭示了HB肿瘤细胞层次结构不仅与经典的癌症干细胞（cancer stem cell, CSC）模型相吻合，同时还反映了早期人类肝实质发育。本研究证明了一种基于肿瘤细胞亚群组成的新的HB亚型方法，并提出促进染色质转录（facilitates Chromatin Tranion, FACT）的抑制可能破坏HB中MYC和SSRP1之间的致癌阳性反馈回路。
总之，本研究通过对HB肿瘤转录组的整体分析，以及对HB肿瘤细胞及其发育对应物的比较分析，全面的阐释了HB肿瘤生成以及癌症异质性的细胞和分子基础。
/// 02
单细胞测序揭示SGLT2抑制剂缓解青少年发病2型糖尿病肾小管代谢和mTORC1紊乱
青年发病型2型糖尿病(T2D)是世界范围内儿童和青少年糖尿病越来越常见的原因。与年轻发病的1型糖尿病(T1D)相比，它的临床病程更严重，其特征是在青春期和青年期经常出现糖尿病肾病(DKD)。钠-葡萄糖共转运体-2 (SGLT2)抑制剂是一种非常有效的治疗方法，它正在彻底改变T2D患者DKD的管理。但目前对钠-葡萄糖共转运体-2 (SGLT2)抑制剂(SGLT2i)的分子机制仍不完全清楚。单细胞RNA测序和形态测量数据收集年龄在12-21岁的2型糖尿病年轻人(T2D)和健康对照组(HC)捐赠的肾活检组织。与HC相比，T2D患者肥胖，估计肾小球滤过率、系膜和肾小球体积更高。10例T2D患者使用SGLT2i (T2Di(+))，6例未使用(T2Di(-))。转录谱显示SGLT2仅在近端小管(PT)簇表达，T2Di(-)表达最高。然而，SGLT2i治疗的转录改变在整个肾元段可见，特别是在远端肾元。SGLT2i治疗与PT中糖酵解、糖异生、三羧酸循环通路转录本的抑制有关，但在粗升肢中增强。在T2Di(+)中，能量敏感哺乳动物雷帕霉素复合物1 (mTORC1)信号通路靶点的转录物恢复到所有管状节段的HC水平，与SGLT2i治疗的糖尿病小鼠模型一致。T2Di(+)中近端和远端小管磷酸化S6蛋白水平的降低证实了mTORC1通路活性的变化。研究者认为SGLT2i治疗通过抑制肾小管中的mTORC1信号通路来减轻糖尿病诱导的代谢紊乱，从而对肾脏有益。研究者未来的研究方向包括设计一项严格的试验，以检查抑制SGLT2缓解T2D中DKD进展的分子和代谢机制，以及确定本研究中观察到的转录变化是否可以预测肾损伤和功能衰退的长期进展。
/// 03
单细胞转录组和蛋白组揭示小鼠胰岛细胞亚群特征在高脂喂养条件下的适应性
胰岛是调控机体血糖稳态最重要的器官，主要由其中的α、β和δ等内分泌细胞发挥作用，肥胖诱导的2型糖尿病在糖尿病早期即开始出现胰岛功能障碍，胰岛α、β、δ细胞激素分泌开始紊乱，胰岛功能损伤的加剧，患者病情也会随之逐渐恶化。探究糖尿病早期细胞亚群组成的变化对2型糖尿病的精准治疗和预防具有十分重要的意义。
本文利用单细胞测序技术对高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型的胰岛进行检测，找到了能够将α、β、δ细胞亚群区分开的标志物，其次在这些细胞的亚亚型分析中，也发现ACE2、CD81和GLUT2可作为表面标志物分别区分成熟度和功能状态不同的α、β和δ细胞亚群，如ACE2low的α细胞是表现出β样细胞特征的成熟α细胞。并应用流式细胞术进一步发现高脂负荷对小鼠胰岛各细胞亚群比例的影响，发现在高脂诱导的糖尿病早期，低能且不成熟的ACE2low α细胞比例上升，功能活跃且成熟的CD81low β细胞比例上升，成熟的GLUT2low δ细胞比例虽未发生改变但功能强化。在糖尿病发生过程中这些细胞的动态变化说明了胰岛在高脂负荷下的强可塑性，通过抑制升血糖的α细胞功能，增强降血糖的β细胞功能和增加δ细胞对α、β的调控可以对抗代谢应激调控血糖重回稳态。
总之，该研究描述了肥胖引起的2型糖尿病早期胰岛细胞各功能亚型图谱，以及细胞亚型在疾病进程中的动态变化，发现可能改变胰岛亚群分布的手段，从而强化胰岛的代谢适应性功能或为糖尿病治疗的新思路。
/// 04
单细胞+空间转录组测序：揭示常驻巨噬细胞亚群在肾脏微环境中的分布
肾常驻巨噬细胞（KRMs）在稳态和对急性肾损伤的反应中起着重要作用。
本研究通过单细胞RNA-Seq（scRNA-Seq）、空间转录组学、流式细胞术和免疫荧光成像技术，在双侧缺血肾损伤静止期和19分钟后定位、表征和验证KRM亚群。scRNA-Seq和空间转录组学注释了7个不同的KRM亚群，每个亚群都可以通过一个独特的转录组特征来识别，表明其不同的功能。随后利用鉴定出2个cluster的特异性蛋白标记物，使用流式细胞术或免疫荧光成像进行分析。
结果显示，损伤后，每个cluster的原始定位丢失；损伤后至少28天内，KRM原来的空间分布没有完全恢复。KRM定位的改变证实了急性损伤后局部免疫系统的失调，并解释了慢性肾脏疾病风险增加的可能因素。
/// 05
抗PD-1治疗导致皮肤T细胞淋巴瘤超进展的机制
原发性皮肤T细胞淋巴瘤（CTCL）是一类皮肤归巢T细胞起源的恶性肿瘤，真菌样（MF）和Sezary综合征（SS）占该病的65%，晚期病人的全身多药物化疗反应短暂导致预后较差。PD-1检查点抑制剂疗法在MF/SS患者治疗的有效率为15%-38%，但有25%-31%的晚期病人在治疗后出现进展，因此非常有必要探讨抗PD-1治疗后的T细胞淋巴瘤进展机制，来指导精确和安全的免疫治疗。
本研究对一名在首次低剂量PD-1治疗后出现淋巴瘤超进展现象的晚期CTCL患者的血液进行了单细胞转录组及免疫组库测序，探究PD-1单抗治疗前后的肿瘤性T细胞和非肿瘤性T细胞反应的变化，发现PD-1单抗治疗导致肿瘤性T细胞显著增殖活化，而对非肿瘤性T细胞则无太大影响，流式和单细胞实验均证实了肿瘤性T细胞高表达PD-1，通过TCR依赖的方式抑制肿瘤细胞增殖，而功能实验也进一步在PD-1单抗治疗中解除了PD-1通路对下游信号的抑制作用，进而促进了肿瘤超进展，然后为了解析PD-1的TCR依赖性增殖抑制作用的机制，对患者进行了全基因组测序，发现患者肿瘤性T细胞中存在PRKCQ的显著扩增，而之前的研究表明其编码蛋白PKCθ的538位苏氨酸的磷酸化是TCR/NF-kB通路激活的关键，在病人组织中也发现治疗后p-PKCθ水平的上调，加入其抑制剂后能够显著抑制肿瘤的超进展。
总之，该研究从单细胞水平阐释了PD-1单抗导致CTCL进展的机制，表明了PD-1在具有致癌性TCR通路激活的恶性T细胞中是重要的肿瘤抑制因子，有利于提高T细胞淋巴瘤患者在抗PD-1/PD-L1治疗中的临床获益。
参考文献
1、Huang H, Wu L, Lu L, Zhang Z, Qiu B, Mo J, Luo Y, Xi Z, Feng M, Wan P, Zhu J, Yu D, Wu W, Tan K, Liu J, Sheng Q, Xu T, Huang J, Lv Z, Tang Y, Xia Q. Single-cell transcriptomics uncovers cellular architecture and developmental trajectories in hepatoblastoma. Hepatology. 2022 Sep 4. doi: 10.1002/hep.32775. Epub ahead of print. PMID: 36059151.
2、Schaub JA, AlAkwaa FM, McCown PJ, Naik AS, Nair V, Eddy S, Menon R, Otto EA, Demeke D, Hartman J, Fermin D, O'Connor C, Subramanian L, Bitzer M, Harned R, Ladd P, Pyle L, Pennathur S, Inoki K, Hodgin JB, Brosius FC, Nelson RG, Kretzler M, Bjornstad P. SGLT2 inhibitors mitigate kidney tubular metabolic and mTORC1 perturbations in youth onset type 2 diabetes. J Clin Invest. 2023 Jan 13:e164486. doi: 10.1172/JCI164486. Epub ahead of print. PMID: 36637914.
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