1 摘要
1、The Tumor Immune Single Cell Hub 2 (TISCH2) 是一个包含人类和小鼠肿瘤单细胞RNA测序 (scRNA-seq) 数据的资源库，能够全面表征多种癌症类型肿瘤微环境 (TME) 中的基因表达
2、TISCH2 新增了 190 个肿瘤 scRNA-seq 数据集，涵盖 50 种癌症类型中的 600 万个细胞，其中 110 个数据集为新收集的数据集
3、TISCH2 提供每个数据集的细胞间通讯结果，方便分析相互作用的细胞类型，并发现细胞类型之间重要的 ligand–receptor 对。TISCH2 还包含每个数据集的转录因子分析，并可视化每种细胞类型中富集程度最高的转录因子。其次，在基因模块中，TISCH2 添加了识别相关基因和提供输入基因生存信息的功能
4、网址： https://tisch.compbio.cn/
2 材料与方法
2.1 TISCH2 数据采集与预处理
1、GEO 和 ArrayExpress 数据库进行 single cell 和肿瘤相关关键词搜索 scRNA-seq 数据，手动整理了数据集。包括患者ID、平台、来源、组织、细胞数量、物种、癌症类型、发表文献等信息
2、应用 MAESTRO 工作流程处理所有收集到的数据集，包括质量控制、批次效应去除、细胞聚类、差异表达分析、细胞类型注释、恶性细胞分类和基因集富集分析（GESA）
2.2 细胞间相互作用分析
为了评估不同细胞类型簇之间的细胞间相互作用，基于不同簇中已知 ligand–receptor 对的表达情况进行了 CellChat 分析
2.3 TF 富集分析
鉴定转录因子（TFs）对于理解不同细胞类型中潜在的基因调控网络至关重要。LISA 基于组蛋白修饰 ChIP-seq 和染色质可及性谱构建表观遗传模型，以寻找最有可能调控输入基因的因子
2.4 生存分析
评估特定基因的临床效应，文章在基因模块中添加了生存分析。TCGA 的表达和临床数据均从GDC TCGA数据门户网站下载 。对于每个基因，文章分别计算了风险比（HR），并生成了 33 种癌症类型中的显著性 P 值
2.5 基因-基因相关性
1、scRNA-seq 数据可能受到高 dropout 率的影响，文章基于 KNN 图中的相似性，将单个细胞划分为若干小组（以下简称微簇）；每个微簇包含30个相似的细胞，并取其表达水平的平均值。考虑到不同细胞类型中基因表达模式的多样性，除了全局相关性之外，文章还计算了每个数据集中特定细胞谱系内的基因间相关性
2、为了降低始终低表达基因的噪声，同时保留在稀有细胞类型中高表达的基因，对于每个数据集，文章仅计算平均 logTPM（每百万转录本数）≥ 0.5 或最大 logTPM ≥2 的基因之间的相关性。相关性检验P值 >0.05 或绝对相关系数 <0.2 的基因对被视为无显著相关性，并从相关性结果中移除
3 结果
3.1 数据汇总
1、TISCH2 数据库包含来自 20 种不同组织中 50 种癌症类型的 190 个数据集的约 600 万个细胞，相比之下，之前的 TISCH 版本包含来自 79 个数据集的约 200 万个细胞。细胞和数据集的总数几乎是上一版本的3倍
2、当前的 TISCH2 提供了 40 个不同治疗条件下的数据集（35 个人类数据集和 5 个小鼠数据集），涵盖免疫疗法、化疗、靶向治疗和联合疗法
3.2 TISCH2 的新功能
之前的 TISCH 版本主要包含两个模块：数据集模块和基因模块。更新后的 TISCH2 在数据集模块中新增了细胞通讯分析和转录因子富集分析两个功能，在基因模块中新增了生存分析和相关基因分析两个功能
3.3 数据集模块函数
1、在数据集模块中，TISCH2 支持对单个数据集或多个数据集进行详细探索。对于每个数据集，TISCH2 将显示其癌症类型、物种、平台信息、治疗方法、分期和相关文献
2、特别是对于免疫疗法数据集，TISCH2 在数据集页面提供额外的治疗相关分析，包括不同治疗或反应组患者之间的细胞类型比例比较和差异表达基因 (DEG) 分析，以及免疫疗法相关特征可视化
3.4 基因模块
1、基因模块支持对单个基因进行高级搜索，以探索其在不同数据集或癌症类型中的表达水平、共表达基因以及临床效应。平均基因表达选项卡使用热图或小提琴图显示所有选定数据集在不同细胞类型和数据集中的基因表达情况
2、TISCH2 的“生存分析”和“基因相关性”选项卡是新增功能。在“生存分析”选项卡中，棒棒糖图显示了所选基因在 33 种 TCGA 癌症类型中的风险比 (HR)，其中 HR > 1 表示死亡风险增加，HR < 1 表示死亡风险降低（Fig3F）
3、在“基因相关性”选项卡中，列出了所有选定数据集中与输入基因表达量最高的 500 个相关基因，供用户探索基因的共表达模式
参考文献
Ya Han, Yuting Wang, Xin Dong, Dongqing Sun, Zhaoyang Liu, Jiali Yue, Haiyun Wang, Taiwen Li, Chenfei Wang, TISCH2: expanded datasets and new tools for single-cell transcriptome analyses of the tumor microenvironment, Nucleic Acids Research, Volume 51, Issue D1, 6 January 2023, Pages D1425–D1431, https://doi.org/10.1093/nar/gkac959
