单细胞转录组鉴定免疫细胞亚群
识别IPF中与疾病相关的免疫细胞亚群及其特异性基因表达。
对18个PBMC样本(对照、IPF、COVID-19、post-COVID-19 ILD)进行scRNA-seq,鉴定15个免疫细胞亚群,并基于差异表达基因(log2FC≥2.0, p<0.0001)生成基因图谱。
The transcriptome of CD14+CD163-HLA-DRlow monocytes predicts mortality in idiopathic pulmonary fibrosis
包含独立scRNA-seq队列(USF、Yale)、多个PBMC/BAL/肺组织验证队列、流式细胞术、细胞去卷积、FLEX空间转录组学及体外共培养功能实验,多层验证分子机制。
pbmc scRNA-seq队列(USF队列:对照、IPF、COVID-19、post-COVID-19 ILD) IPF患者PBMC队列(Pittsburgh, Chicago) IPF患者BAL队列(Siena, Leuven, Freiburg) IPF患者肺组织队列(LGRC)及FFPE样本 体外单核细胞-T细胞共培养体系
CD14+CD163−HLA-DRlow单核细胞的比例 230基因SAMS up-score阈值>41.84 GAP指数调整的Cox回归模型 FVC%预测值
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
识别IPF中与疾病相关的免疫细胞亚群及其特异性基因表达。
对18个PBMC样本(对照、IPF、COVID-19、post-COVID-19 ILD)进行scRNA-seq,鉴定15个免疫细胞亚群,并基于差异表达基因(log2FC≥2.0, p<0.0001)生成基因图谱。
评估CD14+CD163−HLA-DRlow单核细胞特异性基因表达谱在不同IPF队列中是否独立预测死亡率。
在Pittsburgh(n=75)和Chicago(n=45)PBMC队列中,使用SAMS up-score对230基因特征进行评分,通过Cox回归(GAP校正)评估与死亡率的关联,并通过ROC确定阈值。
检验该基因特征是否在肺泡和肺组织巨噬细胞中保留预测价值,以及与疾病严重程度的关系。
在三个BAL数据集(合并n=176)中应用阈值进行风险分层,用Cox回归评估死亡率;在LGRC肺组织(n=120)中计算up-score并与FVC%进行Spearman相关性分析。
在独立USF队列中验证CD14+CD163−HLA-DRlow单核细胞比例与IPF严重程度的相关性。
通过流式细胞术分析USF队列中IPF患者的PBMC,根据FVC%中位数分组,比较CD14+CD163−HLA-DRlow单核细胞比例,并进行相关性分析。
在Yale University的独立PBMC scRNA-seq数据集中验证CD14+CD163−HLA-DRlow单核细胞比例的差异。
使用USF作为参考注释Yale数据集,比较对照组、稳定IPF和进行性IPF中该单核细胞亚群的比例。
探究CD14+CD163−HLA-DRlow单核细胞的免疫抑制和促纤维化功能。
分离IPF患者的CD14+HLA-DRlow和CD14+HLA-DRhi单核细胞,与健康对照的活化T细胞共培养72小时,测量T细胞激活和共刺激基因表达;同时通过RT-qPCR比较两组单核细胞中细胞因子的表达。
确定IPF肺组织中230基因特征的主要来源细胞。
使用FLEX assay(10X Genomics)对4个IPF FFPE样本进行单细胞基因表达谱分析,鉴定表达该特征的细胞类型;并在Human Lung Cell Atlas(HLCA)中进行验证。
识别可能逆转230基因特征的药物类别。
使用connectivity map (CMAP)分析,计算230基因特征与药物扰动图谱的关联,确定负连接分数的药物类别。
从230基因中筛选出简化的基因子集,用于临床监测。
在Pittsburgh队列中使用LASSO回归从230基因中筛选出6个基因(BPI、FCAR、HK2、IMPA2、S100A12、SERINC2),计算SAMS up-score,确定阈值,并在Chicago和BAL队列中验证其预测性能。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 单细胞RNA测序 | FLEX assay | 10X Genomics | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 单细胞RNA测序分析 | 样本来源(USF队列)、细胞数量(92,027)、差异基因筛选阈值(log2FC≥2.0, p<0.0001) 阅读提示:Methods部分及补充图1 |
| 预后预测模型 | SAMS up-score阈值(>41.84)、Cox回归调整变量(GAP指数) 阅读提示:Results部分及图2图注 |
| 流式细胞术 | 抗体(抗CD14、CD16、CD163、HLA-DR)、门控策略、FVC%分组阈值(中位数) 阅读提示:图3图注及补充方法 |
| 共培养实验 | 细胞类型(CD14+HLA-DRlow/高单核细胞与活化T细胞)、共培养时间(72小时)、检测基因(CD25, CD28, etc.) 阅读提示:补充方法及补充图6 |
| FLEX assay | FFPE样本数量(4个IPF)、目标基因集(230基因) 阅读提示:Results部分及图5图注 |