基于單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)深入挖掘腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞間相互作用
發(fā)布時(shí)間：2021-08-08 21:11
腦膠質(zhì)瘤是最常見(jiàn)的成人惡性腦癌,其以較差的臨床預(yù)后與高度的分子異質(zhì)性而著稱。傳統(tǒng)的研究是基于多細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄測(cè)序技術(shù),其只能獲得細(xì)胞群體的平均特征,而忽略了腫瘤組織內(nèi)部細(xì)胞之間的異質(zhì)性。本文系統(tǒng)地研究了6341個(gè)來(lái)自腦膠質(zhì)瘤的細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),并通過(guò)數(shù)據(jù)降維等方法鑒定出了其中的癌細(xì)胞與浸潤(rùn)在免疫微環(huán)境的健康細(xì)胞。通過(guò)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和TCGA轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)結(jié)合分析不同類型細(xì)胞的配受體表達(dá)情況,鑒定出16對(duì)顯著相關(guān)的癌細(xì)胞自分泌配受體信號(hào)分子。本文進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)了癌癥干細(xì)胞與浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞間的細(xì)胞間相互作用,并鑒定出66個(gè)配受體對(duì),其中部分信號(hào)分子會(huì)顯著影響腦膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后。之后,我們根據(jù)這66個(gè)配受體對(duì)的表達(dá)特征建立基于XGBoost算法的腦膠質(zhì)瘤預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型,可以通過(guò)這66個(gè)配受體對(duì)的表達(dá)情況精準(zhǔn)預(yù)測(cè)出腦膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)。模型在獨(dú)立驗(yàn)證集中也取得了良好的表現(xiàn)。總之,本文的研究不僅揭示了腦膠質(zhì)瘤內(nèi)細(xì)胞間重要的功能相互作用,而且為腦膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后提供了潛在的標(biāo)志物。
【文章來(lái)源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
世界衛(wèi)生組織2016年對(duì)腦膠質(zhì)瘤的分子學(xué)與組織學(xué)綜合分類（圖片來(lái)源NatureReviews[5]）
12圖 2-1 腦膠質(zhì)瘤中的癌細(xì)胞群和非癌細(xì)胞群|（a）來(lái)自 10 個(gè)患者的 6431 個(gè)細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)組數(shù)據(jù)經(jīng) t-SNE 降維后的二維空間分布圖。其中每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)細(xì)胞。來(lái)源于不同患者的細(xì)胞樣本由顏色區(qū)分。（b）其中非腫瘤細(xì)胞群的 t-SNE 二維空間分布圖。
經(jīng) t-SNE 降維后的二維空間分布圖。其中每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)細(xì)胞。來(lái)源于不同患者的細(xì)胞樣本由顏色區(qū)分。（b）表示其中非腫瘤細(xì)胞群的 t-SNE 二維空間分布圖。從圖 2-1 可以看到，第 1 至 10 個(gè)細(xì)胞群基本上分別由 10 名患者中各個(gè)患者的細(xì)胞單獨(dú)組成，而第 11 至 13 個(gè)細(xì)胞群則是來(lái)自不同患者的細(xì)胞混合。一方面，由于腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞異質(zhì)性更強(qiáng)，細(xì)胞群 1-10 中的細(xì)胞可能是腫瘤細(xì)胞，而細(xì)胞群 11-13 中的細(xì)胞可能是健康細(xì)胞[24]。另一方面，前人研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些腫瘤細(xì)胞的標(biāo)記物比如 EGFR 基因的表達(dá)量可以很好地區(qū)分腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞，而本文研究中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞群 1-10 相比于細(xì)胞群 11-13，顯著高表達(dá) EGFR基因[24]。此外，腫瘤細(xì)胞幾乎不表達(dá)髓系細(xì)胞的標(biāo)記物 PTPRC（CD45），而該基因通常在基質(zhì)細(xì)胞中有高量表達(dá)。而如圖 2-2所示本文中也發(fā)現(xiàn)細(xì)胞群11-13大量表達(dá) PTPRC基因而細(xì)胞群 1-10 幾乎不表達(dá)此基因。至此，首先區(qū)分開(kāi)了癌細(xì)胞與浸潤(rùn)的非癌細(xì)胞。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]The role of interleukin-18 in glioblastoma pathology implies therapeutic potential of two old drugs-disulfiram and ritonavir[J]. Richard E Kast. Chinese Journal of Cancer. 2015(04)
本文編號(hào)：3330684
【文章來(lái)源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
世界衛(wèi)生組織2016年對(duì)腦膠質(zhì)瘤的分子學(xué)與組織學(xué)綜合分類（圖片來(lái)源NatureReviews[5]）
12圖 2-1 腦膠質(zhì)瘤中的癌細(xì)胞群和非癌細(xì)胞群|（a）來(lái)自 10 個(gè)患者的 6431 個(gè)細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)組數(shù)據(jù)經(jīng) t-SNE 降維后的二維空間分布圖。其中每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)細(xì)胞。來(lái)源于不同患者的細(xì)胞樣本由顏色區(qū)分。（b）其中非腫瘤細(xì)胞群的 t-SNE 二維空間分布圖。
經(jīng) t-SNE 降維后的二維空間分布圖。其中每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)細(xì)胞。來(lái)源于不同患者的細(xì)胞樣本由顏色區(qū)分。（b）表示其中非腫瘤細(xì)胞群的 t-SNE 二維空間分布圖。從圖 2-1 可以看到，第 1 至 10 個(gè)細(xì)胞群基本上分別由 10 名患者中各個(gè)患者的細(xì)胞單獨(dú)組成，而第 11 至 13 個(gè)細(xì)胞群則是來(lái)自不同患者的細(xì)胞混合。一方面，由于腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞異質(zhì)性更強(qiáng)，細(xì)胞群 1-10 中的細(xì)胞可能是腫瘤細(xì)胞，而細(xì)胞群 11-13 中的細(xì)胞可能是健康細(xì)胞[24]。另一方面，前人研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些腫瘤細(xì)胞的標(biāo)記物比如 EGFR 基因的表達(dá)量可以很好地區(qū)分腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞，而本文研究中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞群 1-10 相比于細(xì)胞群 11-13，顯著高表達(dá) EGFR基因[24]。此外，腫瘤細(xì)胞幾乎不表達(dá)髓系細(xì)胞的標(biāo)記物 PTPRC（CD45），而該基因通常在基質(zhì)細(xì)胞中有高量表達(dá)。而如圖 2-2所示本文中也發(fā)現(xiàn)細(xì)胞群11-13大量表達(dá) PTPRC基因而細(xì)胞群 1-10 幾乎不表達(dá)此基因。至此，首先區(qū)分開(kāi)了癌細(xì)胞與浸潤(rùn)的非癌細(xì)胞。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]The role of interleukin-18 in glioblastoma pathology implies therapeutic potential of two old drugs-disulfiram and ritonavir[J]. Richard E Kast. Chinese Journal of Cancer. 2015(04)
本文編號(hào)：3330684
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