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转录组Plus | 2020年10月研究进展：血小板、COVID-19、胃癌、啶酰菌胺暴露及最新lncRNA数据库等

发稿时间：2020-11-04来源：天昊生物

1、WGS + RNA-seq

题目：Transcriptional profile of platelets and iPSC-derived megakaryocytes from whole genome and RNA sequencing

血小板和iPSC衍生巨核细胞全基因组和RNA测序分析

发表期刊：Blood 发表时间：2020-10-22 影响因子：17.543

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GWAS研究已经确定了与血小板表型相关的常见变异体，但是由于这些变异体大多是在内含子或基因间区，它们与血小板生物学的联系尚不清楚。在GeneSTAR研究的290名正常受试者(110名非洲裔美国人(AAs)和180名欧洲裔美国人(EAs))中，研究者获得了全血的全基因组测序数据和从185个iPSC衍生的巨核细胞(MK)细胞系(血小板前体细胞)和来自这些受试者的290份血小板样品中提取的RNA-seq结果。使用eigenMT软件选择每个表达基因的SNP峰值，并对AAs和EAs进行荟萃分析。研究者在衍生的MKs中鉴定出N=946个eQTLs，在血小板中鉴定出N=1，830个eQTLs。在两种组织中共享57个eQTLs。与GTEx项目报告的其他48种组织类型的相关SNP表达基因对相比，大部分是MKs和血小板特有的。本研究鉴定的eQTLs的位置因与几个注释重叠而显著丰富，这些注释突出了MK中具有特定功能的基因组区域，包括MK特异性DNAse热点、H3K27乙酰化标记、H3K4甲基化标记、增强子和超级增强子。这些结果为MKs和血小板的调节机制提供了新的见解。

2、RNA-seq + 蛋白质组 + 代谢组 + 脂质组

题目：Large-Scale Multi-omic Analysis of COVID-19 Severity

新冠肺炎严重程度的大尺度多组学分析

发表期刊：Cell Syst. 发表时间：2020-10-8 影响因子：8.673

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本研究对来自新冠肺炎阳性和新冠肺炎阴性患者的128份血样进行了RNA-seq和高分辨率质谱分析，这些患者具有不同的疾病严重程度和结果。量化的转录物、蛋白质、代谢物和脂质在一个精选的关系数据库中与临床结果相关联，独特地支持系统分析和分子与患者预后的交叉相关性。本文绘制了219个与新冠肺炎状态和严重程度高度相关的分子特征，其中许多与补体激活、失调的脂质转运和中性粒细胞激活有关。研究者确定了几组共变分子，如凝溶胶蛋白和代谢产物柠檬酸盐或缩醛磷脂和载脂蛋白，提供了病理生理学见解和治疗建议。观察到的血小板功能失调、凝血、急性期反应进一步阐明了独特的新冠肺炎表型。本研究展示了一个基于网络的工具(covid-omics.app)，它能够对我们的概要进行交互式探索，并通过一个预测新冠肺炎严重程度的机器学习方法来说明它的实用性。

3、WES + RNA-seq

题目：Integrative immunogenomic analysis of gastric cancer dictates novel immunological classification and the functional status of tumor-infiltrating cells

胃癌的综合免疫遗传学分析决定了新的免疫分类和肿瘤浸润细胞的功能状态

发表期刊：Clin Transl Immunology 发表时间：2020-10-17 影响因子：6.464

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目的：更好地理解抗肿瘤免疫将有助于预测胃癌患者的预后，并为每个患者量身定制合适的治疗方法。因此，研究者提出了一种新的胃癌免疫学分类方法。方法：本研究对29例接受手术的胃癌患者进行了WES、RNA-seq和流式细胞检测。TCGA数据集的323名胃癌患者和45名接受派姆单抗的患者的RNA-seq数据也进行了分析。结果：对胃癌的癌症-免疫相互作用的免疫图谱分析揭示了四种主要类型的免疫特征，命名为热Hot 1、热Hot 2、中间型和冷型。免疫热肿瘤表现出功能失调的T细胞信号，而冷肿瘤具有排斥信号。离体肿瘤浸润淋巴细胞分析记录了具有检查点分子表达和细胞因子产生受损的T细胞功能障碍。Hot1肿瘤的T细胞功能受损比Hot2肿瘤更严重。在本次研究的队列和TCGA队列中，Hot2亚型患者的存活率更高。虽然这些免疫亚型在一定程度上与TCGA的分子亚型重叠，但不能仅根据胃癌的组织学或分子分型来预测瘤内免疫反应。分子和免疫分类相互补充，以预测对抗PD-1治疗的反应，并有可能成为胃癌治疗的生物标志物。结论：胃癌的免疫学分类可分为四种亚型。热肿瘤进一步分为两个亚型，它们之间T细胞的功能状态不同。

4、RNA-seq + qRT-PCR

题目：p50 suppresses cytotoxic T lymphocyte effector function to regulate tumor immune escape and response to immunotherapyp50

抑制细胞毒性T淋巴细胞效应子功能以调节肿瘤免疫逃逸和对免疫疗法的反应

发表期刊：J Immunother Cancer 发表时间：2020-10-8 影响因子：9.913

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背景：NF-κB是炎症和癌症之间的关键环节。以往对NF-κB的研究大多集中在肿瘤细胞上，T细胞中NF-κB在肿瘤发展和免疫治疗反应中的内在功能在很大程度上尚不清楚。本研究旨在检验T细胞中NF-κB1 (p50)激活是人类结肠癌免疫逃逸和人类癌症对抗PD-1免疫疗法无反应的基础这一假设。方法：筛选了人结肠癌中NF-κB的活化，并用小鼠模型测定肿瘤细胞和免疫细胞中p50的功能。RNA-Seq用于鉴定p50靶基因。p50与靶基因启动子的结合通过电泳迁移率测定和染色质免疫沉淀来测定。p50活化评分由基因表达谱产生，并用于将p50活化与T细胞活化和人类癌症患者的纳武单抗前和纳武单抗后免疫治疗的功能联系起来。结果：p50是NF-κB的主要形式，在人大肠癌微环境的免疫细胞和邻近的非肿瘤性结肠上皮细胞中被高度激活。肿瘤细胞内在p50信号和T细胞内在p50信号在体内肿瘤生长控制中发挥相反的功能。在临床前小鼠模型中，肿瘤细胞中Nfkb1的缺失增加而T细胞中的Nfkb1的缺失减少了肿瘤的生长。基因表达谱确定Gzmb是T细胞中的p50靶标。p50直接与T细胞中Gzmb启动子上以前未表征的κB序列结合，导致肿瘤浸润细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)中Gzmb表达的抑制，从而诱导功能失调的CTL表型，促进肿瘤免疫逃逸。p53活化与人大肠癌中GZMB表达和T细胞肿瘤浸润呈负相关。此外，纳武单抗免疫疗法降低了人类黑色素瘤患者的p50活化并增加了GZMB的表达。结论：炎症激活p50，p50与Gzmb启动子结合，抑制颗粒酶B在T细胞中的表达，导致CTL功能障碍，导致肿瘤免疫逃逸和抗PD-1免疫治疗反应减弱。

5、RNA-seq + qRT-PCR

题目：Environmentally relevant concentrations of boscalid exposure affects theneurobehavioral response of zebrafish by disrupting visual andnervous systems

环境相关浓度的啶酰菌胺暴露可以通过破坏视觉和神经系统影响斑马鱼的神经行为反应

发表期刊：J Hazard Mater. 发表时间：2020-10-23 影响因子：9.038

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啶酰菌胺是一种持久性杀菌剂，经常在地表水中检测到，可能对水生生物具有神经毒性。在此，研究者评估了环境相关的啶酰菌胺浓度对斑马鱼的影响，以探讨其潜在的神经毒性作用机制。对啶酰菌胺处理后幼体和成体斑马鱼的行为反应(游泳、趋光性和捕食)、组织病理学、转录组学、生化参数分析和基因表达进行了评估。研究发现啶酰菌胺在暴露8天后显著抑制幼虫的运动能力和趋光反应，并在暴露21天后改变成虫的运动活动、捕食轨迹和能力。斑马鱼在接触0.1和1.0毫克/升啶酰菌胺后，捕食率分别降低了30%和100%。暴露于啶酰菌胺后，在幼虫和成虫中也观察到眼睛细胞分化的不利变化和脑损伤。与神经发育、神经传递、眼睛发育和视觉功能相关的基因表达，结合RNA-Seq结果，表明啶酰菌胺可能损害斑马鱼幼体的视觉光诱导和神经系统过程。综上所述，啶酰菌胺暴露可能通过损害正常的视觉和神经系统功能而影响斑马鱼的神经行为反应。

6、RNA-seq + qRT-PCR

题目：Effects of butyl benzyl phthalate exposure on Daphnia magna growth, reproduction, embryonic development and transcriptomic responses

邻苯二甲酸丁苄酯对大型溞生长、繁殖、胚胎发育和转录反应的影响

发表期刊：J Hazard Mater. 发表时间：2020-10-3 影响因子：9.038

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邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)广泛用作增塑剂，以增加塑料产品的可塑性和柔韧性。尽管BBP的潜在健康危害最近受到了广泛关注，但其毒理学特性和机制在很大程度上仍未确定。本研究评估了BBP对大型溞的生长、生殖和发育毒性，并分析了BBP暴露对早期胚胎转录组的影响。在为期21天的慢性毒性试验中，观察到大型溞的存活率降低、体长减少、异常比率增加、第一次产卵时间提前和后代减少。BBP暴露抑制卵黄蛋白原基因的表达。此外，还观察到BBP的胚胎毒性，这不仅表现在异常新生儿的诱导，而且表现在胚胎发育周期的缩短。用0.1mg/L BBP处理的早期胚胎的RNA-Seq表明，当暴露于BBP时，涉及信号转导、细胞通讯和胚胎发育的途径显著下调，而生物合成、代谢、细胞内稳态、氧化还原内稳态的途径显著上调，这与上述表型结果一致。综上所述，本研究的结果强调了BBP对大型溞胚胎发育和幼虫生长的毒性作用。

7、RNA-seq + qRT-PCR

题目：Fungal oxylipins direct programmed developmental switches in filamentous fungi

真菌氧化脂质引导丝状真菌的程序性发育转换

发表期刊：Nat Commun. 发表时间：2020-10-14 影响因子：12.121

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丝状真菌沿着由非生物和生物信号引导的复杂发育程序分化。目前，控制真菌发育的内在信号仍基本未知。本研究表明内源性产生和分泌的真菌氧化脂质，即5,8-diHODE可以诱导真菌细胞分化，包括致病性烟曲霉和黄曲霉的侧枝，以及稻瘟病病原体稻瘟病菌附着胞的形成。曲霉菌的分支反应对一部分氧化脂质有特异性，并通过G蛋白偶联受体发出信号。RNA-Seq显示许多转录因子对5,8-diHODE差异表达。筛选这些转录因子中的33个零突变体，鉴定出三种似乎介导曲霉分支反应的转录调节因子；其中一个突变体被锁定在低分支表型，而另外两个突变体显示高分支表型。本研究揭示了一个触发丝状真菌关键发育过程的内源性信号，并为丝状真菌的形态发生研究开辟了新的途径。

8、人类lncRNA集合数据库

题目：LncSEA: a platform for long non-coding RNA related sets and enrichment analysis

LncSEA：一个用于长链非编码RNA相关集合和富集分析的平台

发表期刊：Nucleic Acids Res. 发表时间：2020-10-12 影响因子：11.501

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长链非编码RNA已被证明在转录过程和各种生物功能中起着重要作用。建立一个完整的人类基因组文库是当前的一项紧迫工作。使用参考基因集，富集分析将有助于分析用户提交的感兴趣基因列表。因此，研究者开发了一个名为LncSEA的人类lncRNA集合数据库，旨在记录人类lncRNA集合的大量可用资源，并为lncRNA提供注释和富集分析。LncSEA支持超过40，000个lncRNA参考集，涵盖18个类别和66个子类别，覆盖超过50，000个lncRNA。研究者不仅收集了基于下游调控数据源的lncRNA集，还通过整合TF ChIP-seq、DNase-seq、ATAC-seq和H3K27ac ChIP-seq数据。重要的是，LncSEA提供了与上游调控者和下游目标相关的lncRNA组的注释和富集分析。总之，LncSEA是一个强大的平台，它为用户提供了多种类型的lncRNA集合，并支持lncRNA注释和丰富分析。在http://bio.liclab.net/LncSEA/index.php.可以免费访问该数据库。

9、动物转录组学分析工具

题目：The Bgee suite: integrated curated expression atlas and comparative transcriptomics in animals

Bgee套件：动物整合的精选表达图谱和比较转录组学分析工具

发表期刊：Nucleic Acids Res. 发表时间：2020-10-10 影响因子：11.501

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Bgee是一个检索和比较多种动物物种基因表达模式的数据库，通过整合多种数据类型(RNA-Seq、Affymetrix、原位杂交和EST数据)产生。它完全基于精选的健康野生型表达数据(例如，没有基因敲除，没有治疗，没有疾病)，以提供正常基因表达的可比参考。监管包括非常大的数据集，如GTEx(将样本重新注释为“健康”或“不健康”)以及许多小数据集。由于一致的数据注释和处理，以及表达的存在/不存在的调用，以及表达分数，数据被整合并在物种之间具有可比性。因此，Bgee能够检测任何单个基因的表达条件，适应任何数据类型和物种。Bgee提供了多种分析工具，例如，允许对物种内和物种间的基因表达模式进行自动比较，检索任何基因的优选表达条件，或对多组基因的表达条件进行富集分析。Bgee版本14.1包括29种动物，可在https://bgee.org/和研发包BgeeDB获得。.

10、植物长链非编码RNA数据库

题目：PLncDB V2.0: a comprehensive encyclopedia of plant long noncoding RNAs

PLncDB V2.0：植物长链非编码RNA的综合百科全书

发表期刊：Nucleic Acids Res. 发表时间：2020-10-20 影响因子：11.501

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长链非编码RNAs(lncRNAs)是长度超过200 nt转录物，几乎没有或没有蛋白质编码潜力。随着lncRNAs列表不断扩大，其在植物中的功能越来越多，因此有必要为lncRNAs的研究建立一个全面的数据库。然而，目前可用的植物lncRNA数据库存在一些不足，包括缺乏来自一些模型植物的lncRNA数据、不均匀的注释标准、缺乏表达模式的可视化以及缺乏表观遗传信息。为了克服这些问题，研究者升级了植物lncRNAs数据库(PLncDB，http://plncdb.tobaccodb.org/)，该数据库基于统一的注释管道。PLncDB V2.0目前包含基于13，834个RNA-Seq数据集的80种植物的1，246，372个lncRNAs，整合了来自包括EVLncRNAs、RNAcentral等4个其他资源的lncRNA信息。表达模式和表观遗传信号可以使用多种工具(JBrowse、eFP Browser和EPexplorer)可视化。还为功能探索提供了lncRNAs的目标和监管网络。此外，PLncDB V2.0层次分明，用户友好，内置五个搜索引擎。我们相信PLncDB V2.0对植物lncRNA和数据挖掘研究提供有力支持，并为植物中数据驱动的lncRNA研究提供了全面的资源。