单细胞ATAC-seq揭示肾透明细胞癌的表观遗传特征

【字体: 时间:2025年02月26日 来源:Scientific Data 5.8

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  本研究通过单细胞ATAC-seq技术,解析了肾透明细胞癌(ccRCC)的染色质可及性特征,揭示了肿瘤细胞及相关细胞亚群的表观遗传调控机制,为ccRCC的治疗提供了新的策略。

  肾透明细胞癌(ccRCC)是泌尿系统中最常见的恶性肿瘤之一,其遗传特征与肿瘤异质性和遗传易感性密切相关。表观遗传调控在肿瘤发生和进展中发挥重要作用,而染色质可及性
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作为表观遗传调控的关键途径,能够反映基因表达的调控网络。近年来,单细胞ATAC-seq技术的发展为研究肿瘤细胞的表观遗传特征提供了新的视角。本研究由广西医科大学第一附属医院的研究团队开展,旨在通过单细胞ATAC-seq技术解析ccRCC的染色质可及性特征,揭示其表观遗传调控机制。
研究团队对3例人类ccRCC样本(RCC30、RCC61和RCC76)进行了高通量单细胞ATAC-seq分析,共获得18,703个高质量细胞核和104,818个独特峰值。研究结果表明,ccRCC样本中不仅包含肿瘤细胞,还涵盖了内皮细胞(EC)、癌症相关成纤维细胞(CAF)和免疫细胞等多种细胞类型。通过对这些细胞的染色质可及性分析,研究人员揭示了ccRCC的全面表观遗传特征,并展示了单细胞ATAC-seq数据的完整分析流程。
在技术方法方面,研究人员首先从ccRCC样本中提取单细胞核,利用10x Genomics Chromium平台构建DNA文库,并通过Novaseq6000进行测序。随后,利用Seurat和Signac R包对数据进行下游分析,包括细胞聚类、基因活性评分、细胞亚群特异性峰值分析、转录因子(TF)和motif分析等。研究结果表明,ccRCC样本中存在多个细胞亚群,其染色质可及性特征在不同细胞类型之间存在显著差异。例如,肿瘤细胞亚群中特异性高表达的基因包括CTB-164N12.1、ATRNL1、KRT14和RP11-118K6.3等。此外,研究人员还通过motif分析和转录因子足迹分析,鉴定出与细胞类型特异性相关的转录因子,如HNF1B/HNF1A(肿瘤细胞)、SOX8/SOX9(内皮细胞)、EBF2/EBF3(CAF)等。
研究结论强调,单细胞ATAC-seq技术为解析ccRCC的表观遗传调控特征提供了高分辨率的视角。通过分析染色质可及性,研究人员不仅揭示了肿瘤细胞的异质性,还发现了与肿瘤发生和进展相关的潜在调控机制。这些发现为未来ccRCC的诊断和治疗提供了新的靶点和策略,并为表观遗传学在肿瘤研究中的应用提供了重要参考。该研究发表在《Scientific Data》杂志上,为肾癌领域的研究者提供了宝贵的数据资源和分析方法。

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