scRNA数据+bulk-RNA数据分析,生信发文强助攻!两者联合拿下6分+纯生信的硬实力!

2023年过半了,你上车“单细胞”了吗?
“单细胞测序”刚出现的单独测序都能轻轻松松10分+,但受限于测序费用很高,样本制备比较复杂难度高,所以发文门槛也比较高。但现在随着技术的普及和费用的降低(ps:有些测序公司的单细胞测序价格已经降到了1万+/样本,后面会越来越便宜),相应地单细胞测序的门槛也会越来越低,后面利用单细胞数据发文章也会越来越多(ps:可能就像现在的转录组一样,成为测序文章的首选)。所以趁着单细胞分析热潮还没有卷的太厉害,有意向的小伙伴抓紧上车啦!

在小云这里,首推的还是省钱提分最优选——单细胞数据分析,无需自己测序,利用公共数据或者单细胞数据库来直接分析,目前它仍是生信文章发高分的强助攻,赶紧用起来吧!(ps:对单细胞数据分析相关生信思路感兴趣的小伙伴,可以点击文末链接或公众号搜索观看哦)
话不多说,直接看上实例!小云这次是以“T细胞”方向为例,带小伙伴们看看单细胞与bulk-RNA数据分析联合,在免疫方向生信中的提分效果。文章利用单细胞数据筛选T细胞亚群和标记基因,然后利用标记基因在bulk-RNA数据中建模并分析,纯生信就轻松拿下6分+的文章,创新性足足的!还是那句话,还在观望的小伙伴,看到这个思路心动的话就快行动起来吧!发文好时机可不等人哦~ ~

l 题目:单细胞RNA-seq和bulk RNA-seq的综合分析揭示了三阴性乳腺癌中T细胞相关的预后风险模型和肿瘤免疫微环境调节
l 影响因子:IF=6.698
l 发表时间:2023年5月
研究背景
三阴性乳腺癌(TNBC)是一种侵袭性和致命的恶性肿瘤。目前肿瘤免疫疗法的成功将注意力集中在中间T细胞亚群和肿瘤微环境上,这对于抗肿瘤反应的激活是必不可少的。因此,这两个领域都需要进一步的研究,以加快为TNBC患者开发量身定制的免疫治疗方法的进展。
数据来源

研究流程
基于单细胞数据集,使用多重策略来分析和鉴定TNBC的T细胞异质性,识别T细胞亚群的标记基因。通过结合bulk RNA数据,构建并验证了T细胞标记基因的预后风险模型。此外,使用CIBERSORT分析了TNBC的免疫浸润细胞,并研究了风险模型和对免疫疗法的反应之间的关联。

主要结果
1. TNBC中的细胞类型分析
GSE176078数据集的scRNA-seq数据在去除低质量细胞、标准化、整合和PCA之后,25932个细胞被分成14个簇(图1B),通过标记基因注释后确定了7种细胞类型(图1C),其中有4个簇被注释为T细胞类型。小提琴图和热图展示了7种细胞类型中top1和top10标记基因表达(图1 F, G)。然后根据文献中列出的T细胞亚型的标记基因,将T细胞群进一步分类和鉴定,被分为17个细胞簇,注释后确定为CD4+T和CD8+T亚群(图2A, B),特征图显示两种细胞类型中标记基因表达(图2D)。



图1 TNBC中的细胞类型分析


图2 T细胞亚型细胞图谱
2. T细胞相关的细胞间通讯分析和拟时序分析
为了探索T细胞和其他细胞类型之间的细胞间通讯,使用R package Cellchat分析了不同细胞之间的配体-受体相互作用(图3A, B)。结果表明,配体-受体介导的细胞相互作用主要存在于MIF信号通路(图3C, D)。利用Monocle软件包进行T细胞拟时序分析,结果显示Monocle 2将T细胞分化大致分为7种分化状态,不同状态下分化成的CD4+T和CD8+T细胞2种亚型的含量不同(图4)。



图3 T细胞相关的细胞间通讯分析


图4 拟时序分析
3. 预后模型的构建和评估
从单细胞数据中选择1299个T细胞标记基因与METABRIC数据集的TNBC表达矩阵相交获得候选基因,再进行单变量Cox回归分析获得106个预后基因。然后进行Lasso(图5A)和多变量Cox回归分析(图5B),共得到4个独立预后基因(OPTN、TMEM176A、PKM和HES1),并构建预后模型。根据风险评分,TNBC患者被分为低风险组或高风险组,进行KM生存分析并利用ROC曲线评估预测性能(图5 C,D)。(ps:Cox回归分析、Lasso回归分析、生存分析也可以用小云新开发的零代码生信分析小工具实现,云生信分析工具平台包含超多零代码小工具,上传数据一键出图,感兴趣的小伙伴欢迎来参观哟,网址:http://www.biocloudservice.com/home.html)。




图5 预后模型的建立和评估
4. TNBC与免疫细胞浸润和免疫检测点的相关性分析
首先基于METABRIC数据集,使用CIBERSORT算法分析肿瘤浸润性免疫亚群的比例,并比较高低风险组间的免疫细胞浸润差异(图6B),然后利用Estimate R包计算高风险和低风险患者间的免疫评分、基质评分、估计评分和肿瘤纯度差异(图6C)。最后又分析了高低风险组间的免疫检查点表达差异(图6D)。(ps:免疫浸润分析也可以用云生信平台分析工具实现哦,网址:http://www.biocloudservice.com/home.html,欢迎朋友们来探索~ ~)




图6 免疫浸润分析
文章小结
这篇文章在单细胞部分做的分析非常丰富和全面,整体篇幅占比较高,然后再利用单细胞数据分析得到的“T 细胞标记基因”进行预后模型构建和分析,两者联合大大提高了文章的创新性和竞争力,再加上免疫方向的热度,拿下6分+的纯生信还是相当简单的!用好单细胞数据,高分文章随你发,该出手时就出手吧!
