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大家好，今天给大家介绍的这一篇题为 Single-cell RNA sequencing highlights the functional role ofhuman endogenous retroviruses in gallbladder cancer（单细胞RNA测序强调人内源性逆转录病毒在胆囊癌症中的功能作用）胆囊癌(GBC)是胆道最常见的恶性肿瘤，诊断晚，生存率低，需要不断寻找新的诊断生物标志物和治疗靶点。 01 研究背景 胆囊癌 （GBC） 是胆道最常见的恶性肿瘤，诊断较晚，生存率低，需要继续寻找新的诊断生物标志物和治疗靶点。人类内源性逆转录病毒 （HERV） 特别容易在多种癌症中被重新激活，并与癌症进展和免疫治疗有关。 对 4 例 GBC 患者的肿瘤组织和配对邻近组织进行单细胞 RNA 测序。采用双荧光素酶报告基因测定法测定HERV序列的增强子活性。 我们剖析了细胞多样性并描述了GBC的HERV转录组学景观。我们发现 HERV 以细胞类型特异性方式转录，不同的 HERV 家族与不同的生物学效应相关。HERV可以作为增强子发挥作用，可能引起邻近基因表达的改变。随着上皮细胞的恶性转化，HERVH的转录水平逐渐升高，表明HERVH可能是GBC的潜在早期诊断生物标志物。HHLA2 是一种新兴的免疫检查点，由 HERVH 衍生，与 HERVH 表现出表达相关性，并被确定为免疫治疗的有希望的靶点。 见图一 GBC 和邻近正常组织中的单细胞景观和 HERV 表达模式。  图一 a 一种研究设计概述。 b 来自肿瘤和邻近正常组织的 28,301 个单细胞的 tSNE 投影，按细胞类型进行颜色编码。 c 小提琴图显示了主要细胞类型的典型标记基因的表达。 d 不同组织类型中主要细胞类型的相对比例（上图）。点图显示了主要细胞类型在不同组织类型中的分布，通过 Ro/e 估计，33每种细胞类型中观察到的细胞数量与预期细胞数的比率（底部）。 e 比较匹配样本中活性 HERV 位点的数量（上）和 HERV 的总体表达（下）。采用双侧Wilcoxon秩和检验评估统计学显著性。 f 仅基于 HERV 表达的肿瘤组织中所有单细胞的 tSNE 图。使用前 1000 个可变 HERV 位点。 g 点图显示主要细胞类型的细胞类型特异性 HERV 家族的表达。 见图二 HERV衍生增强子预测。  图二 a 每种主要细胞类型GBC和正常组织细胞之间HERV的总体表达比较。采用双侧Wilcoxon秩和检验评估统计学显著性。 b 显著上调的 HERV 位点对 HERV 表达增加的贡献。 c HERV衍生增强子预测的工作流程。 d 双荧光素酶报告基因测定示意图。pGL3-启动子载体含有荧光素酶基因上游的SV40启动子。含有推定增强子元件的 HERV 可以插入启动子-luc+ 转录单元的上游。使用含有SV40增强子序列的PGL3对照作为阳性对照。 e 双荧光素酶报告基因测定，用于检测 GBC-SD 中 HERV 衍生基因组片段的增强子活性。数据显示为标准差±均值。∗∗，p < 0.01;∗∗∗，第 < 0.001 页;∗∗∗∗，第 < 0.0001。每个比较的显著性值通过学生的 t 检验计算。当两组方差不同时，使用 Welch 的 t 检验。至少进行了三次生物学重复。 见图三 恶性转化过程中恶性细胞的鉴定和HERVH去抑制。  图三 a上皮细胞的 tSNE 投影，按细胞类型进行颜色编码。 b 显示每种上皮细胞亚型的 CNV 评分的箱线图。 c 小提琴图显示 EDN1 在两种非恶性亚型中的表达。 d 不同组织类型中上皮细胞亚型的相对比例（左）。点图显示了通过 Ro/e 估计的不同组织类型中上皮细胞亚型的分布（右）。 e 上皮细胞亚型中 HERV 总体表达的比较。采用双侧Wilcoxon秩和检验评估统计学显著性。 f 与非恶性细胞相比，恶性细胞中的 HERV 家族上调（调整后的 p 值< 0.05，log2FC > 0.5）。 g Monocle2 推断的恶性上皮细胞和正常上皮细胞的分化轨迹，按细胞类型进行颜色编码。 h HERVH元件沿分化轨迹的动态表达变化。 i 热图描绘了恶性细胞中基因和 HERV 家族之间的表达相关性（左图，还显示了 Spearman 相关系数）以及这些相关基因在上皮细胞亚型中的相对表达（右图）。 j 小提琴图显示上皮细胞亚型中收集的免疫检查点的表达。 k 散点图显示 HHLA2 和 HERVH 元素之间的表达相关性。显示了斯皮尔曼相关系数和双尾p值。 见图四 增殖性T细胞显示HERV的突出表达水平。  图四 a T细胞的tSNE投影，按细胞类型进行颜色编码。 b 显示 T 细胞亚型典型标记基因表达的小提琴图。 c 不同组织类型中T细胞亚型的相对比例（左）。点图显示了 T 细胞亚型在不同组织类型中的分布，由 Ro/e 估计（右）。 d 每种 T 细胞亚型的 GBC 和正常组织细胞之间 HERV 总体表达的比较。采用双侧Wilcoxon秩和检验评估统计学显著性。 e HERV 家族在 GBC 衍生的 T 细胞亚型中上调（校正 p 值< 0.05，log2FC > 0.5）。 f 热图描绘了肿瘤衍生增殖性 T 细胞中基因与 HERV 家族之间的表达相关性（左图，还显示了 Spearman 相关系数）以及这些相关基因在所有增殖性 T 细胞中的相对表达（右图）。 见图五 IgG基因与血浆B细胞中邻近的MLT1C位点相关。  图五 B 细胞的 tSNE 投影，按细胞类型进行颜色编码。 b 显示 B 细胞亚型典型标记基因表达的小提琴图。 c 不同组织类型中B细胞亚型的相对比例（左）。点图显示了 B 细胞亚型在不同组织类型中的分布，由 Ro/e 估计（右）。 d 比较每种 B 细胞亚型的 GBC 和正常组织细胞之间 HERV 的总表达。采用双侧Wilcoxon秩和检验评估统计学显著性。 e HERV 家族在 GBC 来源的滤泡 B 细胞中上调（调整后的 p 值< 0.05，log2FC > 0.5）。 f 散点图显示指示基因与 HERV 位点之间的表达相关性。显示了斯皮尔曼相关系数和双尾p值。 g 点图显示血浆 B 细胞中 MLT1C 位点的表达水平。 h 显示 IgG 基因在血浆 B 细胞中表达的小提琴图。 见图六 HERVH在髓系细胞中的激活。  图六 a DC 的 tSNE 投影，按细胞类型进行颜色编码。 b 显示DC亚型典型标记基因表达的小提琴图。 c 不同组织类型中DC亚型的相对比例（左）。点图显示了 Ro/e 估计的不同组织类型中 DC 亚型的分布（右）。 d 每种 DC 亚型的 GBC 和正常组织细胞之间 HERV 总体表达的比较。采用双侧Wilcoxon秩和检验评估统计学显著性。 e HERV家族在GBC衍生的mo-DC中上调（调整后的p值<0.05，log2FC>0.5）。 f 热图描绘了肿瘤来源的 mo-DC 中基因和 HERV 家族之间的表达相关性（左图，还显示了 Spearman 相关系数）以及这些相关基因在所有 mo-DC 中的相对表达（右图）。 g 散点图显示指示基因与 HERV 家族之间的表达相关性（左）。显示了斯皮尔曼相关系数和双尾p值。小提琴图显示基因 MMP7 在 mo-DC 中的表达（右）。 h HERV 家族在 GBC 来源的髓系细胞亚型中上调（校正 p 值< 0.05，log2FC > 0.5）。 i 散点图显示指示基因与 HERV 位点之间的表达相关性（左）。显示了斯皮尔曼相关系数和双尾p值。显示巨噬细胞中基因CEACAM5表达的点图（右）。 见图七 成纤维细胞中MER65-int的活化。  图七 a 成纤维细胞的 tSNE 投影，按细胞类型进行颜色编码。b 显示成纤维细胞亚型典型标记基因表达的小提琴图。c 成纤维细胞亚型在不同组织类型中的相对比例（左）。 点图显示了通过 Ro/e 估计的不同组织类型中成纤维细胞亚型的分布（右）。 d 每种成纤维细胞亚型的 GBC 和正常组织细胞之间 HERV 总体表达的比较。采用双侧Wilcoxon秩和检验评估统计学显著性。 e HERV 家族在 GBC 衍生的成纤维细胞亚型中上调（校正 p 值< 0.05，log2FC > 0.5）。 f 散点图显示指示基因与 HERV 位点之间的表达相关性（上图）。显示了斯皮尔曼相关系数和双尾p值。显示 iCAF 中指示基因表达的小提琴图（底部）。 g 热图描绘了肿瘤来源的 myoCAF 中基因和 HERV 家族之间的表达相关性（左图，还显示了 Spearman 相关系数）以及这些相关基因在所有 myoCAF 中的相对表达（右图）。 h HERV 家族在 GBC 来源的内皮细胞中上调（调整后的 p 值< 0.05，log2FC > 0.5）。 02 研究结论 在这项研究中，我们考虑使用唯一的定位读数来实现TE量化，以确保定位精度并获得位点信息。随着人们对HERV的生物学意义的了解，我们相信，为HERV量身定制的scRNA-seq计算管道将迅速发展，以兼容各种scRNA-seq方案。总之，我们的工作强调了HERV在GBC中的功能作用，并为癌症诊断和管理提供了新的资源。 |
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