单细胞转录组数据分析
描绘宫颈癌组织的细胞组成,识别上皮细胞亚群及其异质性。
对GSE208653数据集进行质量控制、标准化、批次校正、聚类和细胞注释,共获得40457个细胞,注释为8个细胞群,并进一步对上皮细胞进行亚聚类得到3个亚群。
Epithelial Cell-Specific Prognostic Signature (FTH1, RIT1, WASL, NDRG2, KIFC3) Stratifies Cervical Cancer Patients and Correlates With Immune Infiltration.
包含生物信息学分析和体外细胞功能实验,但缺乏体内动物模型或临床样本验证。
GSE208653单细胞RNA测序数据(2例正常样本和3例HPV阳性宫颈癌样本) TCGA-CESC队列(273例原发性肿瘤样本) GSE52903队列(54例样本) 宫颈癌细胞系HeLa和MS751
细胞系:HeLa、MS751、hEEC siRNA转染:针对FTH1的siRNA及scramble对照,使用Lipo6000转染试剂 细胞接种密度:CCK-8实验每孔2×10^3个细胞;迁移实验每孔5×10^5个细胞;侵袭实验每孔8×10^3个细胞 处理时间:CCK-8在0、24、48、72小时检测;迁移和侵袭实验为48小时 实验分组:高风险组(n=134)和低风险组(n=139)基于风险评分中位数划分
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。
描绘宫颈癌组织的细胞组成,识别上皮细胞亚群及其异质性。
对GSE208653数据集进行质量控制、标准化、批次校正、聚类和细胞注释,共获得40457个细胞,注释为8个细胞群,并进一步对上皮细胞进行亚聚类得到3个亚群。
探究上皮细胞分化轨迹及其与免疫细胞的相互作用。
使用monocle2进行拟时间轨迹分析,鉴定上皮细胞的两个分化命运;使用CellChat分析上皮细胞亚群与免疫细胞的配体-受体相互作用。
识别上皮细胞亚群3(Ep C3)特异性的基因模块。
使用hdWGCNA包构建共表达网络,鉴定7个基因模块,并根据模块得分选择M1和M5模块进行后续分析。
建立并验证基于上皮细胞特征基因的预后风险模型。
取M1和M5模块中Top50基因交集,经单变量Cox、LASSO和多变量Cox回归筛选出5个基因(FTH1、RIT1、WASL、NDRG2、KIFC3),构建风险评分模型,并在TCGA-CESC和GSE52903队列中验证其预后效能。
评估风险评分与肿瘤免疫微环境和化疗药物敏感性的关联。
利用ESTIMATE、ssGSEA和MCPCounter算法评估高低风险组间的免疫浸润差异;通过pRRophetic预测药物IC50并分析其与风险评分的相关性。
验证关键基因FTH1在宫颈癌细胞中的功能作用。
在HeLa和MS751细胞中敲低FTH1,通过RT-qPCR验证敲低效率,并检测细胞活力(CCK-8)、凋亡(流式细胞术)、迁移(划痕实验)和侵袭(Transwell实验)的变化。
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 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Procell | PM150270 |
| 胎牛血清 | BD Bio | F814-500 | |
| 人子宫内膜上皮细胞 | Procell | CP-H058 | |
| HeLa细胞 | BD Bio | C5073 | |
| MS751细胞 | BD Bio | C5517 | |
| 转染 | Lipo6000转染试剂 | Beyotime | C0526 |
| RNA提取 | RNA提取试剂盒 | Beyotime | R0011 |
| cDNA合成 | 第一链cDNA合成试剂盒 | Beyotime | D7190S |
| RT-qPCR | SYBR Green qPCR预混液 | Beyotime | D7260 |
| CFX96触屏实时荧光定量PCR仪 | Bio-Rad | -- | |
| 细胞活力检测 | 细胞计数试剂盒-8 | Beyotime | C0039 |
| 酶标仪 | Bio-Rad | iMark | |
| 细胞迁移和侵袭检测 | 倒置光学显微镜 | Nikon | ECLIPSE |
| 细胞侵袭检测 | Transwell小室 | Corning | 3422 |
| Matrigel基质胶 | Beyotime | C0372 | |
| 4%固定液 | Beyotime | P0099 | |
| 0.1%结晶紫染色液 | Beyotime | C0121 |
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 |
|---|---|
| 单细胞转录组数据分析 | 数据来源:GSE208653;过滤标准:nFeature_RNA > 300,nCount_RNA ≤ 100,000,percent.mt < 15%;批次校正方法:Harmony 阅读提示:Methods 2.1节;Figure S1 |
| 上皮细胞亚聚类分析 | 上皮细胞亚群分为3个(Ep C1-C3);聚类参数:基于t-SNE;基因表达阈值:基因在至少10个细胞中表达 阅读提示:Methods 2.2节;Results 3.2节;Figure 2 |
| 拟时间轨迹分析 | 起始点:正常样本细胞;方法:monocle2,DDRTree;基因筛选:差异表达基因 阅读提示:Methods 2.2节;Results 3.3节;Figure 3 |
| 细胞间通讯分析 | 软件:CellChat;配体-受体对:LGALS9-CD44, LGALS9-CD45, HBEGF-EGFR 阅读提示:Methods 2.4节;Results 3.4节;Figure 4 |
| hdWGCNA分析 | 软阈值:28;基因模块数:7;模块选择:M1和M5 阅读提示:Methods 2.5节;Results 3.5节;Figure 5 |
| 风险模型构建 | 训练集:TCGA-CESC(273例);验证集:GSE52903(54例);风险评分公式:Riskscore = 0.308*FTH1 + 0.681*RIT1 + 0.402*WASL - 0.358*NDRG2 + 0.304*KIFC3;分组:高风险(n=134)和低风险(n=139) 阅读提示:Methods 2.6节;Results 3.6节;Figure 6 |
| 免疫浸润和药物敏感性分析 | 算法:ssGSEA、MCPCounter、ESTIMATE;药物敏感性:pRRophetic;相关性阈值:p < 0.05 且 |cor| > 0.3 阅读提示:Methods 2.7节;Results 3.7节;Figure 7 |
| 体外细胞实验 | 细胞系:HeLa、MS751;siRNA:靶向FTH1的siRNA及scramble对照;转染试剂:Lipo6000;接种密度:CCK-8每孔2×10^3个细胞;迁移实验每孔5×10^5个细胞;侵袭实验每孔8×10^3个细胞;处理时间:CCK-8在0、24、48、72小时检测;迁移和侵袭实验为48小时 阅读提示:Methods 2.8节;Results 3.8节;Figures 8和9;表S1和S2 |