来源:特诺科研
想做多组学又怕实验量大、逻辑绕?今天就带大家拆解一篇 2025 年发表在Human Genomics的文章 —— 人家用 “单细胞 + 多组学 + 孟德尔随机化(MR)” 组合拳,没做复杂湿实验,就挖出了 NSCLC 潜在药物靶点 C4BPA,还把表观调控、信号通路机制讲得明明白白,简直是临床医生发多组学文章的 “标准答案”!
图1 文章信息
文章信息速览:
原标题:Identification of C4BPA as a genetically informed drug target in NSCLC: an integrative single-cell and multi-omics study based on the druggable genes
期刊:Human Genomics(IF=4.3)
关键词:非小细胞肺癌(NSCLC)、单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)、多组学(eQTL/pQTL/mQTL)、孟德尔随机化(MR)、C4BPA、药物靶点、DNA 甲基化、CCL8 信号通路
研究目的:解决 NSCLC 临床痛点 —— 靶点少、耐药难
NSCLC 占肺癌 85%,全球死亡率第一,但现有治疗要么没靶点(30-40% 患者无 actionable 突变)、要么易耐药(靶向药 12-18 个月就耐药)。这篇文章的核心目标就是:用 “多组学 + 遗传验证” 找有遗传支持、能成药的新靶点,帮临床突破治疗瓶颈。
研究亮点:
这篇文章最牛的不是数据多,而是逻辑“环环相扣”—— 从 “找差异” 到 “证因果”,再到 “挖机制”,每一步都踩在多组学发文的关键点上,临床医生完全可以照搬!
1. 第一步:单细胞 “精准筛靶”—— 先定细胞,再找差异基因(少走弯路!)
想找 NSCLC 相关基因,先搞清楚 “哪个细胞里的基因在作妖”!作者用 scRNA-seq 分析了 8 例 NSCLC 组织 + 6 例癌旁组织,先做质量控制(排除低质量细胞),再用 t-SNE 聚类分出 36 个细胞簇(图 2B),最后注释出 5 类核心细胞:树突状细胞(DC)、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、单核细胞、基质细胞(图 2C-D)。接着针对每类细胞做差异分析,挖出 “在肿瘤细胞里高表达、癌旁低表达” 的 DEG(差异基因)(图 2E)—— 这一步就把 “万级基因” 缩小到 “细胞特异性 DEG”,后续找靶点不用瞎猜!
2. 第二步:多组学 MR “证因果”—— 从 “相关” 到 “因果”,提升文章可信度(关键!)
找到 DEG 还不够,得证明 “这个基因高表达真的会导致 NSCLC”(不是肿瘤导致基因高表达,避免反向因果)!作者用了 3 类 QTL 数据 + 3 种 MR 方法,层层验证:
eQTL(表达 QTL):从 2525 个药物可及基因里,挑出 2399 个 cis-eQTL 当 “工具变量”,用 IVW 法分析,发现 200 个基因和 NSCLC 相关(DC 细胞中最多);
pQTL(蛋白 QTL):验证蛋白水平 —— 发现 C4BPA 蛋白越高,NSCLC 风险越高,就算校正 FDR 后仍显著(表1);
SMR/GSMR/GRS “三重保险”:用 SMR 排除 linkage 干扰(表 2),GSMR 算总效应(OR=1.012,P=0.003,图 3A),GRS 进一步确认(OR=1.036,P=0.002,图 3B)—— 最后只有 C4BPA 在所有模型里都 “站得住脚”,直接锁定!
3. 第三步:外部验证 “补漏洞”—— 用公共数据 + 简单实验,让结果更扎实(临床医生易操作!)
怕结果是“一次性” 的?作者用 3 类数据做验证,全是临床医生能拿到的资源:
transcript 水平:3 个 GEO 数据集(GSE1037、GSE6044、GSE42830)都显示 NSCLC 组织 C4BPA mRNA 比癌旁高(图 3C-E);
蛋白水平:Human Protein Atlas(HPA)数据库 + 自己做的 IHC(免疫组化),都看到 NSCLC 组织 C4BPA 蛋白强阳性,癌旁阴性(图 3F);
组织特异性:GTEx 数据库显示 C4BPA 只在肺组织中高表达,其他组织几乎没有(补充图)—— 说明靶点 “肺特异性强”,不会有全身副作用,成药潜力大!
4. 第四步:机制 “挖深一层”—— 上游甲基化 + 下游通路,让文章有 “故事性”(加分项!)
只定靶点不够,还要说清“C4BPA 怎么促癌”,作者从上下游两头挖:
上游:DNA 甲基化调控 C4BPA:用 mQTL 数据找甲基化位点,发现 cg14856606 位点 “甲基化越低,C4BPA 表达越高,NSCLC 风险越高”,介导 MR 显示 50% 的肺癌风险是这个位点通过 C4BPA 导致的(表 3、图 4A)—— 解释了 “C4BPA 为啥在肿瘤里高表达”;
下游:C4BPA 通过 CCL8 促癌:分析 91 种炎症因子,发现 C4BPA 高表达会让 CCL8(单核细胞趋化蛋白)升高,而 CCL8 高了又会增加 NSCLC 风险,介导 MR 显示 5% 的促癌效应是 CCL8 介导的(表 4、图 4B),TCGA 数据也验证了 NSCLC 组织 CCL8 高表达(图 3G)—— 讲清了 “C4BPA 促癌的具体路径”!
多组学主要在于串联逻辑而非堆砌数据
这篇文章没有做复杂的动物实验、细胞实验,却能发在 Human Genomics ,核心是抓住了 3 个 “医生发文痛点”:
用公共数据省时间:scRNA-seq 用 GSE200972,eQTL 用 eQTLGen,pQTL 用冰岛队列,不用自己测序;
用 MR 避 “因果坑”:临床医生最怕 “结果不可信”,MR 能解决反向因果、混杂偏倚,比单纯做差异分析高级;
从“临床需求” 出发:找的 C4BPA 是 “药物可及基因”,直接对接临床治疗,不是 “纯基础研究”,审稿人更认可。
科研助力:医生没时间搞数据?我们帮你从零到一:
很多临床医生想发多组学,却卡在“不会处理 scRNA-seq 数据”“不懂 MR 分析”“不知道怎么找公共数据”?别担心!我们能帮你:① 筛选匹配的公共数据集(scRNA-seq、QTL、TCGA/GEO);② 做单细胞分型、DEG 分析、MR 验证(SMR/GSMR/GRS 全流程);③ 设计简单验证实验(如 IHC);④ 搭文章框架,从摘要到讨论帮你理顺逻辑 —— 让你不用耗在实验室,也能发高质量多组学文章!
想抄这篇“单细胞 + 多组学 + MR” 的作业?或者有其他癌种(如乳腺癌、结直肠癌)的多组学需求?随时找我们,帮你定制专属科研方案,高效出成果!
原文DOI:10.1186/s40246-025-00829-3
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