IF=41.577

摘要：腫瘤遺傳異質(zhì)性和表觀遺傳異質(zhì)性共同決定了腫瘤的進(jìn)化過(guò)程。慢性淋巴細(xì)胞性白血病(CLL)是一種高度信息化的癌癥進(jìn)化模型，因?yàn)樗谥委熀蠼?jīng)歷了大量的遺傳多樣性和進(jìn)化。CLL表觀基因組也是一個(gè)重要的疾病定義特征，并且CLL中不斷增長(zhǎng)的細(xì)胞群體通過(guò)DNA甲基化的隨機(jī)變化而多樣化，這種變化被稱為表型突變。然而，以前的研究使用批量測(cè)序方法來(lái)分析DNA甲基化的模式，不能確定是否表型突變影響CLL群體的均一性。在這里，為了測(cè)量單細(xì)胞分辨率下的暴露率，我們對(duì)健康獻(xiàn)血者和CLL患者的B細(xì)胞應(yīng)用了多重單細(xì)胞亞硫酸鹽測(cè)序。我們觀察到，CLL的共同克隆起源導(dǎo)致了持續(xù)增加的放線率，而細(xì)胞間的放線率的變異性較低。相反，健康B細(xì)胞的可變表觀突變率反映了B細(xì)胞分化軌跡的不同進(jìn)化年齡，與作為分子鐘的表觀突變一致?？蛇z傳的信息使我們能夠用單細(xì)胞數(shù)據(jù)重建高分辨率的譜系，并將其直接應(yīng)用到臨床樣本中。與正常B細(xì)胞相比，CLL的樹(shù)形分支較早，分支長(zhǎng)度較長(zhǎng)，反映了細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化后的快速漂移和較大的增殖史。將單細(xì)胞亞硫酸氫鹽測(cè)序分析與單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和基因分型相結(jié)合，證實(shí)了基因亞克隆定位于不同的分支，這完全是根據(jù)易感信息推斷出來(lái)的。最后，為了在治療過(guò)程中檢測(cè)潛在的譜系偏見(jiàn)，我們?cè)谝吏斕婺嵯嚓P(guān)的淋巴細(xì)胞增多癥期間對(duì)系列樣本進(jìn)行了分析，并確定了優(yōu)先從這些細(xì)胞中排出的細(xì)胞分支。

IF=41.577

摘要：細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)-在鄰近的“獲勝者”細(xì)胞中感知和清除不太適合的“失敗者”細(xì)胞，首先在果蠅研究中被提出。雖然已經(jīng)提出細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)作為優(yōu)化組織和器官發(fā)育的選擇機(jī)制，但其進(jìn)化的普遍性仍然不清楚。在這里，通過(guò)使用實(shí)時(shí)成像，譜系追蹤，單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)和遺傳學(xué)，我們確定了兩種細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，這些機(jī)制在小鼠皮膚發(fā)育過(guò)程中依次塑造和維持分層組織的結(jié)構(gòu)。在早期胚胎表皮的單層上皮中，獲勝者祖先通過(guò)吞噬殺死并隨后清除鄰近的失敗者細(xì)胞。之后，隨著組織開(kāi)始分層，基底層反而通過(guò)向上分化的后代通過(guò)驅(qū)逐輸家。這種細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)關(guān)在生理學(xué)上是相關(guān)的：當(dāng)它被擾動(dòng)時(shí)，屏障形成也是如此。我們的研究結(jié)果表明，細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)是一種優(yōu)化脊椎動(dòng)物組織功能的選擇性力量，并闡明組織如何動(dòng)態(tài)調(diào)整細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)策略以保持適應(yīng)性，因?yàn)槠湫螒B(tài)復(fù)雜性在形態(tài)發(fā)生期間增加。

IF=12.353

摘要：循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTC）在單細(xì)胞分辨率下的分子分析為癌癥診斷和簡(jiǎn)單液體活檢的治療提供了巨大的希望。大規(guī)模并行單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）的最新發(fā)展提供了一種從基因表達(dá)和通路調(diào)節(jié)分析中解決細(xì)胞異質(zhì)性的有效方法。然而，CTC的稀缺性和血細(xì)胞的大量污染限制了當(dāng)前可用技術(shù)的效用。在這里，我們提出Hydro-Seq，一種可擴(kuò)展的水動(dòng)力scRNA-seq條形碼技術(shù)，用于高通量CTC分析。Hydro-Seq的高細(xì)胞捕獲效率和污染物去除能力使得來(lái)自21個(gè)乳腺癌患者樣品的666個(gè)CTC成功地以高通量獲得scRNA-seq。我們確定激素和靶向治療的乳腺癌藥物靶標(biāo)，并跟蹤表達(dá)癌癥干細(xì)胞（CSC）標(biāo)記物以及上皮/間充質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)轉(zhuǎn)變的單個(gè)細(xì)胞。這些細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組分析為腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中監(jiān)測(cè)靶向治療和進(jìn)程提供了見(jiàn)解。

IF=24.373

摘要：Gilteritinib是一種有效的選擇性FLT3激酶抑制劑，在復(fù)發(fā)/難治性FLT3突變的AML中具有單藥臨床療效。然而，在這種情況下，gilteritinib不是治愈性的，并且反應(yīng)持續(xù)時(shí)間受到繼發(fā)性耐藥性的限制。為了評(píng)估耐藥機(jī)制，我們分析了在吉利特尼的臨床試驗(yàn)中接受治療的患者的基線和進(jìn)展樣本。gilteritinib在AML進(jìn)展時(shí)的靶向下一代測(cè)序鑒定了激活RAS / MAPK途徑信號(hào)傳導(dǎo)的治療突變突變，最常見(jiàn)于NRAS或KRAS。不太常見(jiàn)的是，在進(jìn)展時(shí)鑒定了繼發(fā)性FLT3-F691L看門(mén)人突變或BCR-ABL1融合。單細(xì)胞靶向DNA測(cè)序揭示了響應(yīng)FLT3抑制的不同克隆選擇和進(jìn)化模式，包括FLT3突變亞克隆中RAS突變的出現(xiàn)，替代FLT3-野生型亞克隆的擴(kuò)增，或同時(shí)兩種模式的擴(kuò)增。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明了克隆體系結(jié)構(gòu)中動(dòng)態(tài)和復(fù)雜的變化，其反應(yīng)和對(duì)AML中突變選擇性酪氨酸激酶抑制劑治療的抗性。

IF=41.577

摘要：本文提出了一個(gè)靈活的，高信息，多通道的分子記錄儀，具有單細(xì)胞讀數(shù)，并將其作為一個(gè)不斷發(fā)展的譜系示蹤劑，用于組裝從受精到原腸胚的小鼠細(xì)胞命運(yùn)圖。通過(guò)將譜系信息與單細(xì)胞RNA測(cè)序譜相結(jié)合，我們概括了不同組織類型之間的典型發(fā)育關(guān)系，并揭示了胚胎外胚胎和胚胎起源的內(nèi)胚層細(xì)胞幾乎完全的轉(zhuǎn)錄收斂。最后，我們應(yīng)用我們的細(xì)胞命運(yùn)圖來(lái)估計(jì)胚胎祖細(xì)胞的數(shù)量及其在規(guī)范期間的不對(duì)稱分配程度。我們的方法能夠在哺乳動(dòng)物系統(tǒng)中大規(guī)模并行，高分辨率地記錄譜系和其他信息，這將有助于構(gòu)建用于理解發(fā)育過(guò)程的定量框架。

IF=24.373

摘要：衰老與造血干細(xì)胞（HSC）的功能衰退以及骨髓惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。我們對(duì)正常人類衰老過(guò)程中表觀基因組和轉(zhuǎn)錄組學(xué)變化進(jìn)行了綜合表征，包括單細(xì)胞RNA-seq，譜系-CD34 + CD38-細(xì)胞（富含HSC，HSCe）經(jīng)歷與年齡相關(guān)的表觀遺傳重編程，其由DNA甲基化的重新分布和H3K27ac，H3K4me1和H3K4me3的減少組成。這種對(duì)老年HSCe的重新編程在全球范圍內(nèi)針對(duì)發(fā)育和癌癥途徑，這些途徑在所有年齡的AML中都有相應(yīng)的改變;包括損失4,656個(gè)活性增強(qiáng)子，3,091個(gè)二價(jià)啟動(dòng)子，以及幾個(gè)表觀遺傳修飾因子和關(guān)鍵的造血轉(zhuǎn)錄因子如KLF6，BCL6和RUNX3的失調(diào)。值得注意的是，KLF6的體外下調(diào)導(dǎo)致分化受損，集落形成潛力增加以及重現(xiàn)衰老和白血病特征的表達(dá)變化。因此，與年齡相關(guān)的表觀遺傳重編程可能形成與年齡相關(guān)的AML發(fā)展的誘發(fā)條件。

IF=8.032

摘要：作者將單細(xì)胞測(cè)序應(yīng)用到植物學(xué)領(lǐng)域，使用了高通量的Drop-seq方法來(lái)分析來(lái)自擬南芥根部大于12，000個(gè)細(xì)胞。確定了許多不同的細(xì)胞類型，涵蓋了所有主要的根組織和發(fā)育階段，并闡明了這些群體的特定標(biāo)記基因。此外，本文還展示了這一方法在研究環(huán)境條件對(duì)發(fā)展進(jìn)程的影響方面的效用。通過(guò)對(duì)添加或不添加蔗糖的根的分析，揭示了蔗糖對(duì)不同細(xì)胞類型的響應(yīng)相對(duì)頻率的變化。最后，描述了在內(nèi)皮層發(fā)育過(guò)程中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄組變化，并鑒定了近800個(gè)在這種組織分化過(guò)程中動(dòng)態(tài)表達(dá)的基因?？偟膩?lái)說(shuō)，本文證明了單細(xì)胞RNA-seq可以用來(lái)描述植物的發(fā)育過(guò)程，并展示它們是如何被外部刺激改變的。

IF=8.032

摘要：本文描述了一種標(biāo)準(zhǔn)化的體外方法，利用在神經(jīng)膠質(zhì)微點(diǎn)陣列上單獨(dú)培養(yǎng)的人類神經(jīng)元，可以對(duì)突觸的形成和功能進(jìn)行單細(xì)胞分析。作者發(fā)現(xiàn)，從人誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞分化而來(lái)的單個(gè)谷氨酸能或GABA能前腦神經(jīng)元形成成熟的突觸，并表現(xiàn)出強(qiáng)大的誘發(fā)突觸傳遞。這些神經(jīng)元表現(xiàn)出突觸易化、抑制和恢復(fù)等可塑性特征。最后，發(fā)現(xiàn)自發(fā)事件并不能很好地預(yù)測(cè)突觸的成熟程度，并且與誘發(fā)反應(yīng)的強(qiáng)烈程度無(wú)關(guān)。該方法可直接用于評(píng)估突觸功能障礙的疾病模型，并可用于藥物開(kāi)發(fā)和精確醫(yī)學(xué)。

IF=7.76

摘要：病毒感染通常通過(guò)數(shù)百萬(wàn)細(xì)胞的平均水平在人群水平上進(jìn)行研究。然而，在單細(xì)胞水平上的感染是高度不同的，在那里，大多數(shù)被感染的細(xì)胞不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生病毒后代，而一些細(xì)胞產(chǎn)生數(shù)千個(gè)。用人群平均測(cè)量法分析HSV-1感染使我們了解了許多關(guān)于病毒感染的過(guò)程，但也產(chǎn)生了相互矛盾的結(jié)果，如在感染過(guò)程中同時(shí)激活和抑制I型干擾素信號(hào)。在這里，我們結(jié)合活細(xì)胞成像和單細(xì)胞RNA測(cè)序來(lái)表征HSV-1感染原代人類細(xì)胞過(guò)程中病毒和宿主轉(zhuǎn)錄的異質(zhì)性。我們發(fā)現(xiàn)病毒基因在單個(gè)感染細(xì)胞中的表達(dá)水平存在極大的差異，并顯示它們聚集成轉(zhuǎn)錄不同的亞群體。我們發(fā)現(xiàn)，抗病毒信號(hào)是在一組罕見(jiàn)的流產(chǎn)感染細(xì)胞中啟動(dòng)的，而高度感染的細(xì)胞經(jīng)歷了細(xì)胞重編程到類似胚胎的轉(zhuǎn)錄狀態(tài)。這種重編程包括向宿主細(xì)胞核和病毒復(fù)制間隔募集β-catenin，這是晚期病毒基因表達(dá)和后代生產(chǎn)所必需的。這些發(fā)現(xiàn)揭示了具有不同感染結(jié)果的細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄差異，并為HSV-1對(duì)宿主通路的調(diào)控提供了新的線索。