10X空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析之CNV事件的spatial landscape

hello,大家好,今天我們來分享一個(gè)新的內(nèi)容,CNV事件的空間圖譜,其中關(guān)于10X空間轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行CNV事件分析的內(nèi)容,之前都分享過,文章在10X空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析之思路總結(jié)(針對腫瘤樣本)、10X空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)推斷基因拷貝數(shù)畸變(copy number aberrations)CNA,而我們今天要更進(jìn)一步,推斷CNV事件的空間圖譜,下面放一張分析結(jié)果圖。

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文章在The spatial landscape of clonal somatic mutations in benign and malignant tissue,目前是前發(fā),方法論的文章。

定義從良性組織到惡性組織的轉(zhuǎn)變是改善癌癥早期診斷的基礎(chǔ)。其中對于空間CNV事件的分析,主要基于以下考慮:

  • 基因組不穩(wěn)定性如何在組織學(xué)上的良性組織中出現(xiàn),這可能代表癌癥進(jìn)化的早期事件。
  • 突變可以是遺傳的,也可以是后天獲得的(體細(xì)胞)。 遺傳基因組改變很容易識別,因?yàn)樗鼈兇嬖谟谒屑?xì)胞中,而體細(xì)胞突變通常存在于一小部分細(xì)胞中。
  • The frequency and spatial distribution of these mutations has an important impact on phenotype.(CNV事件和頻率的空間分布)。
  • 空間CNV事件的分布與活性,如下圖,組織區(qū)域的CNV事件分布與活性差異很大,CNV事件的空間圖譜有利于我們對疾病的認(rèn)知和診斷,甚至治療。


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關(guān)于克隆樹的構(gòu)建基于以下兩點(diǎn):(processes of tumour clonal evolution, identifying discriminating events by spot-level CNV calling in a spatial context)

  • groups of cells containing identical CN profiles were more likely to be related, than to have arisen by chance。
  • somatic CN events must be acquired sequentially over time, the more numerous the events, the more distinct the clone.


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我們來看看其他例子,主要看看CNV的空間圖譜

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確實(shí)在正常區(qū)域內(nèi)存在一定的CNV事件,可能在往癌癥的方向轉(zhuǎn)變。

最后乳腺癌的分析案例

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總之分析表明,如 FISH 和 WGS 驗(yàn)證的那樣,跨多種癌癥類型的空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)可以有效地用于推斷拷貝數(shù)變異。具體而言,對前列腺癌進(jìn)行了深入的空間分析,其中包括對單個(gè)患者多達(dá) 50 000 個(gè)組織域和 10 名患者的 120 000 個(gè)組織域的前所未有的研究。對于這些區(qū)域,我們推斷出每個(gè)點(diǎn)的全基因組信息,這有助于以高分辨率組織范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)驅(qū)動聚類。此外,空間信息能夠識別從形態(tài)學(xué)上不明顯的小克隆cell,因此會被組織學(xué)引導(dǎo)的激光顯微切割甚至單個(gè)細(xì)胞的隨機(jī)采樣所忽視。研究也表明,在某些腫瘤類型中,特別是前列腺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤和乳腺癌,CNV 分析揭示了腫瘤內(nèi)不同的克隆模式。專注于前列腺癌,這些模式(由跨腫瘤區(qū)域的 CNV 保守性定義)表明組織學(xué)良性區(qū)域和癌變區(qū)域之間迄今為止未被重視的分子關(guān)系。眾所周知,CNVs 發(fā)生在腫瘤發(fā)生的早期,CNVs 可以先于腫瘤發(fā)生并且是腺體形態(tài)發(fā)生的一個(gè)特征,具有穿越疾病病理學(xué)的特定變異的傳播。這項(xiàng)研究表明,編碼癌癥驅(qū)動因素的基因組區(qū)域中的 CNV 是真正的早期事件,發(fā)生在目前病理學(xué)家未知并因此被病理學(xué)家忽視的組織區(qū)域中。目前,病理學(xué)家提供的風(fēng)險(xiǎn)分層在很大程度上決定了治療決策和隨后的臨床結(jié)果。這樣的研究為癌癥分子病理學(xué)的武器庫增加了一種重要的新方法,應(yīng)該會改善臨床上重要癌癥的早期檢測,并改善前列腺癌等普遍存在的惡性腫瘤的患者預(yù)后。它還提出了關(guān)于癌癥進(jìn)化的重要問題。

所以最后建議,如果有癌癥的空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),不妨做一下CNV事件的空間圖譜,獲益良多。

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