单细胞数据库推荐 | 这个数据库居然能提供癌症研究思路?

2020-03-20 369其它数据库

来自哈尔滨医科大学的研究人员开发了一个用于破译癌症单细胞功能状态的数据库:CancerSEA,其相关研究成果已发表在《Nucleic acids research》。

CancerSEA包含25种癌症的41900个肿瘤细胞,14种癌症相关功能状态,提供了一个癌症单细胞功能状态的图谱,并在单细胞水平上将这些功能状态与蛋白编码基因(PCGs)和lncRNA联系起来,以促进对癌细胞功能差异的机制性理解。

为什么要构建CancerSEA?

癌症单细胞功能状态缺乏专用数据库

癌细胞高度的功能异质性对癌症研究构成挑战。单细胞测序技术提供了一个在单细胞分辨率上破译癌细胞功能异质性的机会。虽然目前有大量癌症的scRNA-seq数据集,但是缺乏专用于破译癌症单细胞功能状态的专用数据库。CancerSEA是一个癌症单细胞状态图谱,允许用户查询基因(包括PCGs和lncrna)与14种功能状态之间的关系。Easy-to-use接口提供搜索、浏览、可视化和下载数据功能。

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CancerSEA能做什么?

通过基因查询其功能状态

拿到一堆基因,但是我不知道它们有啥作用?

对于感兴趣的基因,CancerSEA提供了其与不同癌症中14种功能状态的关系。可通过单个基因、基因列表的方式搜索。

应用范例:SOX4已被认为其上调赋予了癌细胞干性的特性,以SOX4为例,搜索结果显示:SOX4的表达与几乎所有癌症类型的stemness状态呈强正相关,特别是在头颈部鳞癌(HNSCC)、高级别胶质瘤(HGG)和非小细胞肺癌(NSCLC)中。当我们关注HNSCC的“功能相关性”时,发现SOX4在数据集‘Puram SV. Cell. 2017 (Oral Cavity)’中相关性显著。数据集中2105个单细胞的t-SNE图显示了很强的肿瘤异质性,其中SOX4在一个细胞亚群中表达极高。

通过功能状态寻找基因

导师让我研究EMT,基因靶标怎么找?

CancerSEA允许查询感兴趣的功能状态,在“主页”和“搜索”页面均能以功能状态为搜索条件,查询与功能状态高度相关的PCG / lncRNA目录。

应用范例:在“主页”中以转移(Metastasis)查询,结果页展示了所有癌症类型的转移活性,并获得了至少4个scRNA-seq数据集中与转移相关的165个基因(包括162个PCGs和3个lncRNA)。

通过癌症名称和功能状态查询相关基因

哪些基因和乳腺癌转移相关?

在Search页面可通过癌症名称及功能状态搜索得到相关数据集、PCG/lncRNAs列表、PCGs相关信号通路。

同时,CancerSEA提供Browse功能,通过癌症名称浏览其相关的功能状态概况,列出与其相关所有数据集的状态活动分层聚类热图,可选择感兴趣的数据集进一步浏览详细信息,包括“详细描述”,“功能状态配置文件”,“细胞分布”,“PCG/lncRNAs的表达”,“拷贝数变异热图”。

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访问CancerSEA:http://biocc.hrbmu.edu.cn/CancerSEA/

参考文献
Yuan H, Yan M, Zhang G, et al. CancerSEA: a cancer single-cell state atlas[J]. Nucleic acids research, 2019, 47(D1): D900-D908.
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