停更了1年多,我又回来啦今天给大家分享一下邓老师结合自己多年的生信功底以及多篇高分文章新整理的单细胞肿瘤异质性分析思路。绝对精美的图片+绝对全面的分析套路,千万不要错过哦!
这里使用了GEO上下载GSE数据集,包括4个原发肿瘤、2个复发肿瘤、2个转移肿瘤的卵巢癌样本来做分析示例。下文的图和内容为本次分析的部分结果展示。
一、整体聚类分析结果
分析所有细胞类型在原发、转移两组之间以及原发、复发两组之间的分布差异,哪些细胞类型在原发组高富集,哪些细胞类型在转移组高富集,哪些细胞类型在复发组高富集。
1、聚类结果、亚群注释、marker基因分析
注:已知marker基因注释后主要注释到上皮细胞,成纤维细胞、T细胞、巨噬细胞、内皮细胞及正常卵巢组织(normalovarytissue)细胞亚群.
2、细胞类型数目统计分组比较
注:转移样本免疫细胞更多、复发样本上皮细胞和成纤维细胞更多。肿瘤上皮细胞异质性较强,不同样本间基本没有交集。
二、肿瘤上皮细胞亚群重聚类
单独提取上皮细胞出来进一步进行亚群细分,分析细分亚群的细胞数目比例变化、高表达的marker基因以及亚群富集的功能,从而进一步探究不同分组之间该类细胞的差异。
注:得到10个上皮细胞亚群,Epi3、Epi4、Epi5、Epi6、Epi8主要在原发组,Epi7、Epi9、Epi10主要在转移组,Epi1、Epi2主要在复发组。
三、肿瘤上皮细胞亚群cnv异质性
提取上皮细胞亚群来分析哪些亚群属于恶性细胞亚群,这里使用infercnv来分析恶性亚群。选择免疫细胞作为ref分析上皮细胞亚群的cnv异质性。
注:每个亚群均有明显的拷贝数扩增或缺失的区域,说明这些上皮细胞皆为恶性细胞亚群,且不同的亚群存在CNV异质性。对于那些低频突变的肿瘤(如甲状腺癌)其实不太适合使用CNV判断恶性细胞,而应该借助一些其他的方法。
四、分析原发、转移、复发恶性细胞之间的差异
对整体恶性肿瘤细胞表达进行分组差异比较,分析恶性肿瘤细胞在不同分组间的基因差异和功能差异。
1、基因差异
注:从热图中可以发现找出的差异基因在同一组里表达分布也是有差别的,这是因为肿瘤亚群的异质性导致的。
2、恶性细胞整体转移vs原发、复发vs原发的功能差异
注:这里主要分析在恶性肿瘤细胞中转移vs原发、复发vs原发整体基因和功能的差异。后面可以进一步通过对恶性肿瘤细胞亚群的分析来解析这些差异的产生原因。
五、恶性细胞亚群功能异质性
分析恶性细胞亚群的功能,解析亚群功能的异质性。
注:亚群功能来判断原发组、转移组、复发组分别富集哪些功能的恶性细胞亚群。
六、恶性细胞亚群转录因子调控
分析每个恶性肿瘤亚群主要受哪些转录因子的调控,以及转录因子主要调控亚群中的哪些基因。
七、恶性细胞亚群细胞通讯分析
分析原发、转移、复发3组样本恶性细胞亚群细胞通讯的差异,以及不同恶性细胞亚群之间细胞通讯的差异。
亚群整体的细胞间通讯互作,以及ligand-receptorpairs情况
原发、转移、复发3组细胞间互作差异、富集到的通路差异
八、恶性细胞亚群铁死亡异质性
铁死亡是一种新的程序性细胞死亡形式,伴随着铁的积累、脂质氢过氧化和线粒体的变化,可以调节肿瘤对治疗的耐药性和肿瘤微环境的组成部分。铁死亡的调控是复杂的,其触发涉及多个调控因子。不同的恶性细胞亚群铁死亡情况会不一样。
九、恶性细胞亚群代谢异质性
不同的恶性细胞亚群代谢情况也会有差异。
十、恶性细胞亚群预后分析
寻找跟生存预后显著相关的细胞亚群标志物。
除了上面这些,我们还可以分析肿瘤亚群跟其他临床指标的关系,比如说转移、复发、治疗效果等。
今天就先分享到这吧,下期精彩继续!
如果对上述分析套路感兴趣,欢迎添加下面邓老师