01

非人靈長類動物單細胞轉錄組和調控組參考圖譜繪制完成

非人靈長類動物在遺傳、器官結構、生理功能、病理反應和生化代謝等諸多方面都表現出與人類相似的特征，其中食蟹猴已經成為醫學研究中最常用的非靈長類動物模型，評估這些非靈長類動物模型和人類的異質性，能夠為深入理解人類生命活動相關的生理功能、藥物反應、疾病防治等提供重要理論依據。

近日南京大學生科院陳迪俊/孫洋團隊聯合浙江大學醫學院附屬兒童醫院謝詒誠團隊構建了食蟹猴多器官的單細胞多組學參考圖譜，包括食蟹猴的16個器官（心、肝、脾、肺、腎、胃、結腸、肌肉、氣管、主動脈、脂肪、膀胱、舌頭、乳腺、子宮和睪丸）約25萬細胞，進行了單細胞轉錄組測序（scRNA-seq）和單細胞染色質開放性測序（scATAC-seq），鑒定了新的細胞類型，挖掘了不同器官中基因表達的關鍵調控因子，分析了不同細胞分化和互作規律，人、食蟹猴和小鼠三個物種比較分析發現食蟹猴和人在對應的器官中都具有極高的細胞組成和細胞互作相似性，并且都具有豐富的免疫細胞和上皮細胞類型，是研究復雜疾病的理想模型。這些研究成果還提供了基于scRNA-seq數據探索marker基因表達的交互式網站。

(https://biobigdata.nju.edu.cn/MonkeyAtlas/)

02

重磅綜述，你想了解的空間組學研究方法一網打盡

空間組學方法揭示生命復雜性更多細節。最近，空間組學方法的多樣性和能力出現了爆炸式的發展，包括現在可以量化轉錄組或蛋白質組的各種技術，并在不同組織中繪制跨范圍的基因組組織。隨著這些方法的成熟，諸如規模、分辨率、靈敏度、多路復用和不同樣本適用性等主要限制開始得到解決。最新的空間方法在一系列生物學相關的長度尺度上提供轉錄組或蛋白質組范圍的信息。為了實現無偏見、數據驅動的探索性原位細胞表型，空間技術有望通過放大鏡觀察組織和細胞的分子和空間結構，進一步轉變我們對生命復雜性的認識。

本文概述了原位空間基因組、轉錄組和蛋白質組技術的發展前景，舉例說明了它們對細胞生物學研究的影響。

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GeoMx DSP空間轉錄組解析新冠后遺癥中肺部組織病變的時空表達譜

目前新的新冠抗病毒藥物、疫苗接種和改進的重癥監護策略極大程度降低了新冠引發的急性死亡比率，但大約40%的COVID-19幸存者仍然會出現急性后遺癥（PASC），PASC是一種的多器官系統疾病，其中呼吸系統的后遺癥最為突出，如肺纖維化、獲得性肺炎。目前新冠研究的樣本多為尸檢樣本，很難闡釋PASC肺部病變過程中的表達譜變化和發展機制。

該研究利用小鼠模型基于DSP空間轉錄組技術對新冠感染后不同時期小鼠的肺部后遺癥進行深入剖析，重點放在肺泡II型（AT2）細胞和末端支氣管分泌細胞上，發現在2dpi時期，兩個區域均表現出急性炎癥基因的上調，這一現象和人類感染一致，但這兩個區域的IFN刺激基因（ISG）表達模式呈現差異，DSP空間全轉錄組數據深入分析發現兩個區域在基因表達和通路上存在廣泛的空間異質性，進一步研究發現感染的支氣管上皮細胞呈現凋亡途徑激活，而肺泡區則主要表現為感染的特點，在感染后恢復中，支氣管恢復快速完全，而肺泡區恢復緩慢且不完全。

該研究解析了新冠急性后遺癥（PASC）肺部損傷在不同組織空間區域和不同時期的基因表達特征和通路變化，并提出治療COVID-19存活患者PASC的重要思路和潛在方案。

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單細胞轉錄組揭示甲狀腺相關眼病眼眶組織單細胞水平免疫微環境

甲狀腺相關性眼病（TAO）是甲狀腺疾病最常見的甲狀腺外表現之一，以眼球后及眶周組織的浸潤性病變為特征的器官特異自身免疫性疾病，由于發病機制不明，TAO的治療仍面臨挑戰。

本文利用單細胞RNA測序，對接受眶減壓手術的TAO患者與接受眼瞼整形術的正常對照的眼眶結締組織進行單細胞水平的轉錄組分析。發現一群高度表達成脂相關的轉錄因子，同時還高度表達趨化因子和炎性細胞因子的成脂纖維細胞（LPF）在TAO病人中增多，表明這群細胞高度參與了TAO的發病過程，另外還發現具有Ⅰ型巨噬細胞的炎癥分泌功能，同時還高表達脂肪酸轉運蛋白CD36脂肪組織巨噬細胞 (ATM) 可能也參與了TAO眼眶脂肪組織的炎癥反應及增生。

本文通過細胞亞群、差異基因分析、細胞間相互作用分析等，在單細胞層面繪制了TAO的眼眶結締組織免疫微環境圖譜。

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錢斌治團隊匯總單細胞多組學分辨率的腫瘤相關巨噬細胞的多樣性

腫瘤相關巨噬細胞是腫瘤中最豐富的免疫細胞類型之一，近年來基于單細胞多組學的發展，人們對于TAM的異質性研究也越來越多，逐漸發現TAM參與腫瘤生長、浸潤、胞外基質的重塑，與內皮、間充質基質細胞和免疫細胞存在互作，進而促進腫瘤的進展、轉移以及免疫耐受，日益成為重要的免疫治療靶點。目前研究中主要采用特征基因對巨噬細胞亞群進行命名，這導致了亞群認定的混亂和后續研究的不便。

復旦大學人類表型組研究院錢斌治教授團隊基于長期在腫瘤相關巨噬細胞領域的積累，回顧了近年癌癥領域相關研究，總結了TAM在單細胞轉錄組（scRNA-seq）中的多樣性，將TAM歸納為7個基礎功能相關的分子分型。同時在單細胞表型（CITE-seq）、代謝、表觀組（scATAC-seq，scCHIP-seq，空間CUT&Tag）中定義了TAM亞群的功能、通路、表觀多樣性。

結合現階段的空間組學技術（ST，Stereo-seq，DSiT-seq）揭示了TAMs亞群在腫瘤和癌旁的不同區域中存在差異性分布，且與其在腫瘤中的作用和患者生存存在強相關性。文章還提出了基于單細胞多組學的TAMs多樣性共識模型和統一命名的建議，并對未來相關研究進行了展望。

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