文摘目的:通过无监督聚类的方法分析B细胞单细胞转录组数据,将干燥综合征(Sjögren syndrome,SS)患者区分为不同亚型,建立SS的分子分型框架;同时根据不同亚型特征基因集构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络以探索不同亚型的核心调控机制,为精准的分子分型提供依据,并揭示SS潜在的治疗靶点,同时探索不同亚型患者的自身抗体及B细胞亚群特点。方法:从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)获取SS患者(n=24)和健康对照(n=4)单细胞转录组测序数据,构建B细胞图谱并识别SS患者与健康对照的B细胞差异基因。通过无监督聚类将SS患者区分为不同亚型,并通过富集分析其特征基因集推测其生物学过程或通路。利用相互作用基因/蛋白质检索工具(Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins,STRING)数据库和Cytoscape软件构建PPI网络,推断不同亚型特征基因集的核心功能和潜在的靶点。统计并分析不同亚型患者的自身抗体情况及B细胞亚群比例。结果:将B细胞识别为8个细胞亚群,包括过渡B细胞、初始B细胞、记忆B细胞、双阴性B细胞1型、双阴性B细胞2型、VAV3^(+)IRF1^(+)B细胞、GP9^(+)B细胞和浆细胞。使用FindAllMarkers功能识别出SS患者与健康对照的B细胞差异基因792个,通过对差异基因无监督聚类分析,将SS患者分为3个亚型。通过富集分析,按照其生物学过程或通路,将3个亚型分别命名为干扰素主导亚型、B细胞活化亚型、内质网应激亚型。针对每个亚型特异的基因表达特征,构建了PPI网络,并筛选出每个亚型中的核心枢纽蛋白。每个亚型拥有不同的B细胞亚群及自身抗体特征:干扰素主导亚型有着最高的初始B细胞和过渡B细胞比例,且抗干燥综合征抗原B(Sjögren syndrome antigen B,SSB)抗体阳性率最高;B细胞活化亚型有着最高的记忆B细胞和双阴性B细胞1型比例;内质网应激亚型则有着最高的VAV3^(+)IRF1^(+)B细胞比例。结论:通过无监督聚类分析SS患者与健康对照的B细胞差异表达基因,成功将SS患者分为3个分子分型,各亚型表现出特征性的自身抗体谱和优势B细胞亚群,此分子分型框架揭示了SS的B细胞特征,为探索潜在治疗靶点和指导精准治疗提供了新的依据。
