文章信息
title：Global characterization of T cells in non-small-cell lung cancer by single-cell sequencing
标题：非小细胞肺癌T细胞的单细胞测序图谱
杂志：Nature Medcine；发表时间：25 June 2018
通讯：张泽民团队
数据和方法
- 14个NSCLC病人：配对的癌组织，癌旁正常组织以及外周血
- 11个腺癌
- 3个鳞癌
FACS细胞筛选：
- CD8+ T cells：CD3+CD8+
- T helper cells：CD3+CD4+CD25low/int
- regulatory T cells：CD3+CD4+CD25high
代码：(https://github.com/Japrin/sscClust)
数据：GSE99254
文献结果
T细胞t-SNE初始聚类，结果如下：来自14个病人的9055个T细胞。
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进一步分析T细胞的内部异质性，使用 t-SNE+densityClust，鉴定了7个CD8和9个CD4类。
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根据signature和已知marker，继续分类：
- CD8+ ：naïve, effector, resident memory or exhausted
- conventional CD4+：naïve, central memory, effector or exhausted
- CD4+ Tregs
- a few clusters not well defined
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上述分类结果展示出不同的组织分布：
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为了深入了解单个T细胞之间的克隆关系，我们进行了T细胞受体(TCR)测序。在16个细胞簇中，我们获得了8,038个含有a-链和b-链的全长TCRs，其中5,015个细胞具有独特的TCRs, 3,023个细胞重复使用TCRs，表明克隆扩展。
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从上图b中可以看出，克隆T细胞既分布在组织内又分布在组织间。图c表示上述聚类均表现出不同程度的克隆扩张。
具有相同TCRs的细胞也可以阐明不同T细胞簇之间的关系。
我们发现，在至少两个cluster中有9%(1669个中有158个)的CD8+ T细胞克隆，这表明不同cluster的CD8+细胞不是完全独立的，可能会经历广泛的状态转变。随后，我们对6个CD8 clusters做了细胞轨迹分析，下图b。
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为了更好地理解轨迹，我们定义三个分数：
- naiveness分数
- 细胞毒性分数
- T cell exhaustion scores
我们发现组分1与T细胞耗竭高度相关，组分2与细胞毒性正相关，与naiveness负相关。结论：NSCLC中CD8+ T细胞的状态似乎是由两个不同的过程形成的，即固有的T细胞发育程序和肿瘤诱导的T细胞衰竭。
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收集的细胞markers
- T cell exhaustion markers：PDCD1, CTLA4 and HAVCR2
- TNFRSF9 (4-1BB), a known activation marker for antigen specific Tregs
需要学习的知识点
- T cell receptor (TCR) sequences
- clonal expansion
- FACS，fluorescence-activated cell sorting，荧光激活细胞分选术
