
临床医生做科研,其痛点不是脑子不够,是时间碎片化,细胞房、动物房还要排队,效率提不起来。那用生信分析的方式就太适合了——只要一台电脑,夜班间隙跑跑代码,这数据就获得了。这账,咱都会算吧?而且,生信分析不仅做的快,接收的更快——这不,这篇复旦团队刚发的5.9分,只用1个月就接收,咱这边细胞刚过了污染关,那边文章已经online了,这咋让人淡定的下来!
那么,这篇文章有何突出点?作者借助于单细胞等公共数据,筛选出核心靶点SLC1A3后,该有的分析都走了一波——伪时间分析、差异分析、可变剪接、动态基因、生存分析、细胞互作、配体-受体分析等,其中,需要特别说明的是,作者利用Geneformer对SLC1A3进行虚拟敲除,评估其后续功能变化。虚拟敲除避免养细胞、不用等转染、不用筛选敲除效率,Geneformer直接算出来功能,3天就能出结论,要是靶点不行还能换下一个,这比起来三个月起步的湿实验,把科研从"体力活"变成了"算力活",效率提升太高了!
这篇看完,课代表的感受是:生信的上限还在被重新定义。以前咱常用的"单基因+预后+免疫浸润"已经成为基本操作了,现在这套"单细胞筛靶点→虚拟敲除验证功能→CellChat分析细胞互作"的升级模式会更好用。 云生信-课代表团队最近已经跑完几十个虚拟敲除的项目,说实话,效率确实高,特别适合咱们临床医生——对于虚拟敲除架构如何搭建、公共数据怎么挖、虚拟敲除结果怎么串成故事,课代表手里已经攒了多套成熟的打法,为科研陪伴助力,等待召唤!
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数据来源:1)转录组数据来自GSE242328和GSE154958。
2)单细胞 RNA测序数据、单细胞图谱和空间转录组数据均来自公共数据库。
分析思路: 1)转录差异与可变剪接分析:对GICs(胶质瘤起始细胞)与NSCs(神经干细胞)的bulk RNA-seq数据,用DESeq2和rMATS分析差异表达及可变剪接事件。
2)单细胞轨迹构建与多组学筛选:利用scRNA-seq数据构建伪时间轨迹,整合差异表达、可变剪接及动态基因,结合生存分析和区域表达验证,筛选出核心基因SLC1A3。
3)功能与互作预测:用Geneformer对SLC1A3进行虚拟敲除,评估恶性评分变化;结合CellChat分析GBMap数据,识别肿瘤-内皮细胞配体-受体轴。
4)体外共培养与T细胞功能验证:构建U251MG-HUVEC共培养体系,检测内皮免疫抑制因子;用流式评估SLC1A3敲除后T细胞激活恢复情况。
主要结果展示:
作者对比GICs与NSCs两种类型,发现大量差异表达基因,GICs中上调基因富集于免疫重编程、突触传导和致癌通路,NSCs富集于核苷酸修复通路。表明胶质瘤发生伴随显著的转录重编程,免疫应答和神经-肿瘤互作增强。

GICs与NSCs之间存在大量可变剪接事件。上调的剪接基因富集于侵袭、RNA剪接、组蛋白修饰及神经元发育通路。
伪时间分析显示从癌前细胞向肿瘤细胞连续演化,动态基因富集于轴突发生、突触膜重塑及ECM-受体互作,提示肿瘤主动整合宿主神经回路促进恶性进展。

通过多组学筛选,作者筛出核心靶点——SLC1A3。单细胞及免疫荧光证实SLC1A3主要定位于恶性细胞,伪时间显示其表达随肿瘤进展逐渐诱导。

Geneformer虚拟敲除显示SLC1A3维持恶性状态稳定。CellChat揭示SLC1A3高表达肿瘤细胞与内皮细胞通过TNC-ITGB1等轴互作。共培养证实SLC1A3抑制T细胞活化。

课代表点评:
本文也凸显出生信分析的优势,不过话说回来,工具再牛也得看谁用。 数据预处理怎么切、embedding怎么抽、perturbation之后怎么解读impact score,这些细节没人带,光靠自己啃文档,大概率卡在环境配置上就放弃了。课代表团队这几十个项目跑下来,早就摸出门道了。如果想把这些生信技术用到研究中,课代表团队早已做好准备,等待召唤!
课代表有话说

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