CancerSEA：癌癥單細(xì)胞狀態(tài)圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)

人類癌癥是一種高度多樣化和復(fù)雜的疾病，由具有不同遺傳、表觀遺傳和轉(zhuǎn)錄狀態(tài)的癌細(xì)胞組成，形成異質(zhì)功能的癌細(xì)胞群，這是癌癥診斷和治療的主要障礙。例如，一些癌細(xì)胞具有高增殖活性，一些具有腫瘤侵襲性和轉(zhuǎn)移能力，一些表現(xiàn)出干細(xì)胞樣特性，而一些表現(xiàn)出“惰性”靜止?fàn)顟B(tài)。這些功能異質(zhì)的癌細(xì)胞在整個(gè)腫瘤進(jìn)化過(guò)程中協(xié)同或競(jìng)爭(zhēng)作用，導(dǎo)致不同的腫瘤表型。因此，全面、充分地了解癌細(xì)胞的功能狀態(tài)至關(guān)重要。

癌細(xì)胞的高功能異質(zhì)性對(duì)癌癥研究提出了重大挑戰(zhàn)。單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)為以單細(xì)胞分辨率破譯癌細(xì)胞的不同功能狀態(tài)提供了前所未有的機(jī)會(huì)，并且癌癥 scRNA-seq 數(shù)據(jù)集已經(jīng)大量積累。這強(qiáng)調(diào)了建立專用資源來(lái)解碼癌癥單細(xì)胞功能狀態(tài)的迫切需要。因此，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)的肖云老師和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了CancerSEA數(shù)據(jù)庫(kù)，旨在全面解碼癌細(xì)胞在單細(xì)胞水平上的不同功能狀態(tài)。該數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)文章刊登在Nucleic Acids Research期刊（IF=16.972）。

該數(shù)據(jù)庫(kù)包含25種人類癌癥中的41 900個(gè)癌癥單細(xì)胞，其中包括14種癌癥相關(guān)功能狀態(tài)。通過(guò)描述每個(gè)癌細(xì)胞的這些功能狀態(tài)活動(dòng)，CancerSEA提供了一個(gè)癌癥單細(xì)胞功能狀態(tài)圖譜，并將蛋白質(zhì)編碼基因（PCG）和lncRNAs與這些單細(xì)胞水平的功能狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，以促進(jìn)對(duì)癌細(xì)胞功能差異的機(jī)理理解。

首頁(yè)如下圖所示，首先就是腫瘤細(xì)胞不同狀態(tài)，14種功能狀態(tài)分別為干性、侵襲、轉(zhuǎn)移、增殖、EMT、血管生成、凋亡、細(xì)胞周期、分化、DNA損傷、DNA修復(fù)、缺氧、炎癥和靜止）。該數(shù)據(jù)庫(kù)收集了72個(gè)單細(xì)胞數(shù)據(jù)集，共計(jì)25種人類癌癥的41900個(gè)癌癥單細(xì)胞，提供了這14種癌癥相關(guān)功能狀態(tài)在不同癌癥的單細(xì)胞功能狀態(tài)的圖譜，并在單細(xì)胞水平上將這些功能狀態(tài)與18895條蛋白編碼基因(PCGs)和15571條lncRNA關(guān)聯(lián)起來(lái)。

可以通過(guò)搜索界面探索自己感興趣的基因，搜索基因后會(huì)顯示顯示查詢的基因在不同癌癥中跨14個(gè)狀態(tài)的相關(guān)性，作為一個(gè)總覽圖，它既體現(xiàn)了基因在同一種癌癥中對(duì)不同狀態(tài)的促進(jìn)和抑制作用，又體現(xiàn)了基因在同種狀態(tài)中對(duì)不同癌癥的影響。查詢基因與某一癌癥功能相關(guān)性，可以選擇某一癌癥進(jìn)行基因與癌癥相關(guān)性的分析，熱圖顯示該基因與14種細(xì)胞功能相關(guān)性。還可以顯示不同細(xì)胞亞群中的功能相關(guān)性。盒形圖顯示了用戶選擇的數(shù)據(jù)集細(xì)胞中基因或基因列表的表達(dá)分布情況。