最近幾期，小編分享了多篇單細胞轉錄組測序相關的高分文獻，很多小伙伴直呼不過癮，那么本期，小編將2020年1月份發表的scRNA-Seq相關的高分文章進行匯總，并對發表期刊、研究方向及分析平臺進行整理，具體信息如下：

1、

題目：In vitro characterization of the human segmentation clock

DOI號：10.1038/s41586-019-1885-9

發表期刊：Nature

影響因子：44.07

發表日期：20200108

研究方向：發育-脊柱

摘要：脊柱的節段組織是在胚胎發育的早期建立起來的，此時成對體節由前體節中胚層(PSM)有節奏地產生的。體節形成的節奏是由一種被稱為分節時鐘的分子振蕩器控制的。雖然這種振蕩器在模型生物中已經得到了很好的表征，但人類是否存在類似的振蕩器仍然是未知的。對具有嚴重脊柱節段缺損的患者進行的遺傳分析表明，幾種人類周期基因的同源物與小鼠分節時鐘相關，表明這種振蕩器在人類中可能是保守的。在這里，作者發現體外產生的人類前體節中胚層（PSM）細胞（以及小鼠的）重現了分節時鐘的振蕩。雖然人PSM細胞的振蕩周期是小鼠細胞的兩倍(5h比2.5h)，但同樣受到FGF、WNT、Notch和YAP信號的調節。單細胞RNA測序結果顯示，小鼠和人的體外PSM細胞遵循與小鼠體內PSM類似的發育軌跡。此外，作者證明FGF信號控制振蕩的相位和周期，使該途徑的作用擴展到了“時鐘和波前”模型中的經典解釋之外。本文識別人類分節時鐘的工作代表了理解人類發育生物學的一個重要里程碑。

2、

題目：The emergence of transcriptional identity in somatosensory neurons

DOI號：10.1038/s41586-019-1900-1

發表期刊：Nature

影響因子：44.07

發表日期：20200108

研究方向：發育-體感神經

摘要：超過十二種形態和生理上截然不同的初級體感神經元亞型報告了人體內外環境的顯著特征。目前還不清楚在發育過程中如何出現特化基因表達程序，以賦予這些亞型獨特的特性。為了評估主要體感神經元的每個亞型的轉錄成熟的發育進程，作者繪制了覆蓋小鼠主要體感神經元譜系的細胞轉錄組圖譜。作者在這里表明，體感神經發生導致神經元處于轉錄上未特化的狀態，其特征是轉錄因子的共表達，隨著發育的進行，轉錄因子變得受限于選擇亞型。對缺乏轉錄因子的突變小鼠感覺神經元的單細胞轉錄分析表明，這些從廣泛到受限的轉錄因子在維持其表達的亞型中協調特定亞型基因的表達程序。作者還發現神經元靶標參與了這一過程。原型靶標來源的神經營養因子NGF的破壞會導致轉錄因子表達的異常亞型限制模式。作者的發現支持一種模型，在該模型中，來自中間和最終靶場的信號通過調節亞型限制性轉錄因子的選擇，將細胞從轉錄上未特化的狀態轉變為轉錄上不同的亞型，從而促進神經元的多樣化。

3、

題目：Rapid non-uniform adaptation to conformation-specific KRAS(G12C) inhibition

DOI號：10.1038/s41586-019-1884-x

發表期刊：Nature

影響因子：44.07

發表日期：20200108

研究方向：腫瘤-肺癌

摘要：KRAS(G12C)是肺腺癌中最常見的激活改變之一，其抑制劑正在進行I期臨床試驗，早期數據顯示近一半的肺癌患者有部分緩解。尚不清楚癌細胞是如何繞過抑制來阻止治療產生的最大反應。由于KRAS(G12C)在活性構象和非活性構象之間循環，而抑制劑只與后者結合，作者通過研究單細胞分辨率下的治療效果來測試同基因細胞群體是否以非均勻的方式做出反應。研究者報告，在治療后不久，癌細胞會出現靜止或增殖的不同的差異反應，這是因為一些靜止的細胞產生新的KRAS(G12C)，以響應被抑制的絲裂原活化蛋白激酶輸出。新的KRAS(G12C)通過表皮生長因子受體和aurora激酶信號轉導維持其活性和藥物不敏感狀態。沒有這些適應性變化的細胞（或者這些變化被藥物抑制的細胞）仍然對藥物治療敏感，因為新的KRAS(G12C)要么不可用，要么處于不活躍的藥物敏感狀態。KRAS癌蛋白的直接靶向一直是精確腫瘤學的一個長期目標。作者的研究揭示了一種靈活的、非均勻的適應機制，該機制可使群體中的細胞群迅速繞過治療的影響。如果想要在臨床上獲得完整和持久的反應，就必須克服這種適應性過程。

4、

題目：B cells and tertiary lymphoid structures promote immunotherapy response

DOI號：10.1038/s41586-019-1922-8

發表期刊：Nature

影響因子：44.07

發表日期：20200115

研究方向：免疫-B細胞

摘要：免疫檢查點阻斷(ICB)治療使癌癥治療發生了革命性的變化。到目前為止，預測生物標記物和增強臨床反應的策略在很大程度上都集中在T細胞亞群上。然而，其他免疫亞群也可有助抗腫瘤免疫，盡管其在ICB治療中研究較少。先前在黑色素瘤患者中進行的新輔助ICB試驗顯示，通過靶向表達譜顯示，與治療無效的患者相比，治療有效的患者腫瘤中的B細胞特征更加豐富。在此基礎上，我們進行了批量RNA測序，發現B細胞標記物是有應答者和無應答者腫瘤中差異表達最多的基因。我們的發現通過計算方法(MCP-COUNTER )得到證實，該方法用于估計免疫和間質成分，另外兩個ICB治療的隊列(黑色素瘤和腎癌患者)的免疫和間質成分也得到了估計。組織學評估強調B細胞在三級淋巴結構中的定位。我們通過bulk和單細胞RNA測序評估了B細胞的潛在功能貢獻，并描述響應答者中B細胞的克隆性增殖和獨特的功能狀態。質譜分析顯示，應答者的腫瘤組織中有豐富的開關記憶B細胞(Switch Memory B Cell)。總之，這些數據為B細胞和三級淋巴結構在ICB治療反應中的潛在作用提供了見解，并對生物標記物和治療靶點的開發具有重要意義。

5、

題目：Lineage tracing on transcriptional landscapes links state to fate during differentiation

DOI號：10.1126/science.aaw3381

發表期刊：Science

影響因子：41.037

發表時間：20200123

研究方向：圖譜-造血

摘要：生物學上的一個挑戰是將祖細胞之間的分子差異與其產生成熟細胞類型的能力聯系起來。在這里，作者使用表達的DNA條碼隨時間克隆追蹤轉錄組，并將其應用于研究造血過程中的命運決定。作者識別了潛在命運的狀態，并將它們定位在一個連續的轉錄景觀上。作者確定了在成熟細胞上留下印記的兩種單核細胞分化途徑。然而，對姊妹細胞的分析也顯示出細胞具有固有的命運偏倚，而這種偏倚是無法通過單細胞RNA測序檢測到的。最后，作者以單細胞快照為基準對動態推理的計算方法進行了基準測試，結果表明，命運選擇比最先進的算法檢測到的更早發生，細胞在偽時間內以精確和一致的動力學穩步前進。

6、

題目：Enteric Nervous System-Derived IL-18 Orchestrates Mucosal Barrier Immunity

DOI號：10.1016/j.cell.2019.12.016

發表期刊：Cell

影響因子：36.216

發表時間：20200109

研究方向：免疫-腸道免疫

摘要：黏膜屏障免疫對于維持共生菌群、抵抗侵襲性細菌感染至關重要。雖然免疫細胞和上皮細胞被認為是這種復雜平衡的典型協調者，但在這里，作者表明腸神經系統(ENS)在調節抗菌蛋白(AMP)反應中起著非常關鍵的作用。利用共聚焦顯微鏡和單分子熒光原位mRNA雜交(smFISH)研究，作者觀察到腸神經元產生多效性細胞因子IL-18。令人意外的是，IL-18僅在腸神經元中缺失，而不是免疫或上皮細胞缺失，這使小鼠對侵襲性鼠傷寒沙門氏菌(s.t.)易感。從機制上講，無偏的RNA測序和單細胞測序顯示腸內神經元IL-18是杯狀細胞AMP的恒定產生所必需的。總之，結果表明神經元來源的IL-18信號控制著組織范圍的腸道免疫，并對粘膜屏障和侵襲性細菌殺傷有深遠的影響。

7、

題目：Snake Venom Gland Organoids

DOI號：10.1016/j.cell.2019.11.038

發表期刊：Cell

影響因子：36.216

發表時間：20200123

研究方向：類器官-毒腺

摘要：Wnt依賴性和Lgr5的表達定義了多種哺乳動物上皮干細胞類型。在特定的生長因子條件下，此類成年干細胞（ASC）以3D類器官體的形式生長，并涵蓋了相關上皮細胞的基本特征。在這里，作者從幾種蛇類中建立了長期擴增的毒腺類器官體。新組裝的開普角珊瑚蛇轉錄組顯示，類器官表達高水平的毒素轉錄本。類器官和原發組織的單細胞RNA測序確定了不同的表達毒液的細胞類型，以及表達已知哺乳動物干細胞標記物同源的增殖細胞。在類器官體培養物中，各個毒液成分表達中的區域異質性得以維持。獲得的蛇毒多肽反映了粗毒液成分并顯示出生物學活性。這項研究將類器官技術擴展到爬行動物組織，并描述了一個類似于蛇毒腺的具實驗可行性的模型系統。

8、

題目：Widespread Transcriptional Scanning in the Testis Modulates Gene Evolution Rates

DOI號：10.1016/j.cell.2019.12.015

發表期刊：Cell

影響因子：36.216

發表時間：20200123

研究方向：進化-轉錄掃描機制

摘要：睪丸表達了所有哺乳動物器官中數量最多的基因，這一發現長期以來一直困擾著分子生物學家。作者通過人類和小鼠精子發生的單細胞轉錄數據為此提供了證據，并表明證明這種廣泛的轉錄通過一種我們稱之為轉錄掃描的機制來糾正DNA損傷，從而維持雄性生殖細胞中DNA序列的完整性。作者發現在精子發生過程中表達的基因在轉錄鏈上表現出較低的突變率，并且在群體中具有較低的多樣性。此外，在精子發生過程中，基因表達水平可以微調這種效應。在作者的模型中，未表達的基因沒有從轉錄掃描中受益，它們隨著進化時間的推移分化得更快，并且在感覺和免疫防御功能上也很豐富。總而言之，作者認為轉錄掃描以基因特異的方式改變生殖細胞突變特征并調節突變率，從而維持大部分基因的DNA序列完整性，但在特定基因亞群中允許更快地進化。

9、

題目：Identification of a Master Regulator of Differentiation in Toxoplasma

DOI號：10.1016/j.cell.2019.12.013

發表期刊：Cell

影響因子：36.216

發表時間：20200123

研究方向：疾病-弓形蟲慢性感染

摘要：弓形蟲慢性感染世界上四分之一的人口，其在免疫功能低下的人中可引起危及生命的疾病，在免疫能力較強的人中引起反復的眼部病變。急性期的速殖子分化為慢性期的慢性體，形成細胞內的囊腫，對免疫清除和現有的治療方法具有抵抗力。這種分化的分子機制尚不清楚，盡管其是由培養中的壓力有效地觸發的。通過Cas9介導的篩選和單細胞圖譜，我們鑒定了在細胞培養和小鼠體內分化所必需的Myb樣轉錄因子(BFD1)。BFD1在脅迫過程中積累，其合成表達足以驅動分化。與其作為轉錄因子的功能一致，BFD1結合了許多階段特異性基因的啟動子，并代表了與主導我們目前對寄生蟲基因調控觀點的ApiAP2因子的對立面。BFD1為研究和控制弓形蟲分化提供了一個遺傳開關，并將為慢性感染的預防和治療提供信息。

小編不僅僅整理了CNS級別的文獻，還有更多scRNA-Seq高分文獻匯總如下表：

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