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2020．05
單細胞定序分析介紹 (五): 細胞標記 Cell type annotation
原創文章 引用請註明出處
細胞類型標記（細胞註釋）一直都是單細胞分析當中很重要的一環。對於樣本熟悉且經驗豐富的研究人員，也許可以透過細胞相關的 marker genes，加上該細胞的註釋，進而研究新的細胞亞群；這時候，有一個整理完善的 cell marker database 就很重要了。 小編以下整理幾個資料庫供大家參考：
Marker-based
細胞類型標記（細胞註釋）一直都是單細胞分析當中很重要的一環。對於樣本熟悉且經驗豐富的研究人員，也許可以透過細胞相關的 marker genes，加上該細胞的註釋，進而研究新的細胞亞群；這時候，有一個整理完善的 cell marker database 就很重要了。 小編以下整理幾個資料庫供大家參考：
Marker-based
- PanglaoDB [1]
目前（2020.5.25）收錄人類 305 個samples、74 個 tissues、1748 種 cell types (clusters, cell states)、來自 1,126,580 顆 cells；老鼠的部分則有 1063 個 samples、184 個 tissues、8,651 種cell types (clusters, cell states )、來自 4,459,768 顆 cells。資料來自 SRA (Sequence Read Archive)。
網址：https://panglaodb.se/index.html
沒錯，眼尖的朋友就會發現這個資料庫上次提過啦～
(點它>>) 更多單細胞資料庫 (<<點它看更多介紹)
網址：https://panglaodb.se/index.html
沒錯，眼尖的朋友就會發現這個資料庫上次提過啦～
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- SignatureDB [2]
主要收錄的是 Diffuse large B-cell lymphomas (DLBCLs, 瀰漫大B細胞淋巴瘤) 樣本。過往大概將DLBCL 分為兩個主要 subtype (activated B-cell–like [ABC]、 germinal-center B-cell–like [GCB])，在臨床上將使用不同的免疫療法及標靶治療方式，但對於其他 unclassified 的 DLBCL 在治療上可能會有缺憾。因此研究團隊提供更詳細分子層面的資訊，希望藉此幫助理解 DLBCL 的致病機制。 ※僅提供清單下載、沒有視覺化呈現結果、實驗資料來自 RNA-seq/ Exome-seq/ DNA copy (array-based)/ Amplicon-seq 。
網址：https://lymphochip.nih.gov/signaturedb/
網址：https://lymphochip.nih.gov/signaturedb/
- Cell Marker [3]
這個資料庫以不同的組織器官分類，收錄人/鼠相對應的 cell markers。其中，人類包括 13,605 種cell markers、467 種 cell types、158 個 tissues/ sub-tissues；老鼠的部分則有 9,148 種 cell markers、389 種 cell types、81 個 tissues/ sub-tissues。Cell Marker 資料庫的好處是，每個 cell markers 有顯示作為細胞標記的支持文獻數，越醒目的 marker 即代表支持文獻數越高。
網址：http://biocc.hrbmu.edu.cn/CellMarker/
網址：http://biocc.hrbmu.edu.cn/CellMarker/
當要推測單細胞分群當中某個 cell cluster 是什麼細胞類型的時候，找出 cell cluster 差異基因、透過以上幾種資料庫，即可確認可能的細胞類型。然而，對於未知的 cell cluster，往往不知道如何著手搜尋要怎麼辦呢？
小編這裡介紹兩個自動化標註套件給大家，因為套件自帶參考數據，並基於相關性模型計算相似度，所以可以協助判別細胞類型。
Reference-based
- scMCA [4, 5]
內建資料庫主要收錄老鼠的 cell markers ，資料是以一種單細胞技術 Micorwell-seq 定出各部位老鼠器官的細胞資訊。在這個資料庫當中收錄 3,028 個 cell markers、 894 種 cell types。值得注意的是，這邊有些細胞過往沒有被定義，scMCA 會稱這些細胞為 XXX_high cells (XXX表示某個cell marker，例如 Macrophage_Pf4 high (Adult-Bladder))。
網址：http://bis.zju.edu.cn/MCA/blast.html
網址：http://bis.zju.edu.cn/MCA/blast.html
- SingleR [6]
內建資料庫(v1.0.1)總共包含四類(人/鼠各2)，而每一類又可拆為兩種（細分類型或主要類型），因此一個物種可以看到4大類。
【老鼠】
【老鼠】
1. Immunological Genome Project (ImmGen)
20 main types and 253 subtypes
2. Mouse RNA-seq samples
18 main types and 28 subtypes
【人類】
1. Human Primary Cell Atlas (HPCA)
37 main types and 157 subtypes
2. Blueprint + Encode
24 main types and 43 subtypes
SingleR詳細介紹 因為 SingleR 是一個很受歡迎的套件，下一篇小編將介紹它的細胞標記概念與方法。
～敬～請～期～待～
參考資料：
1. Franzén, O., L.-M. Gan, and J.L.M. Björkegren, PanglaoDB: a web server for exploration of mouse and human single-cell RNA sequencing data. Database, 2019. 2019.
2. Schmitz, R., et al., Genetics and Pathogenesis of Diffuse Large B-Cell Lymphoma. N Engl J Med, 2018. 378(15): p. 1396-1407.
3. Zhang, X., et al., CellMarker: a manually curated resource of cell markers in human and mouse. Nucleic Acids Res, 2019. 47(D1): p. D721-d728.
4. Sun, H., et al., scMCA: A Tool to Define Mouse Cell Types Based on Single-Cell Digital Expression. Methods Mol Biol, 2019. 1935: p. 91-96.
5. Han, X., et al., Mapping the Mouse Cell Atlas by Microwell-Seq. Cell, 2018. 172(5): p. 1091-1107.e17.
6. Aran, D., et al., Reference-based analysis of lung single-cell sequencing reveals a transitional profibrotic macrophage. Nature Immunology, 2019. 20(2): p. 163-172.
1. Franzén, O., L.-M. Gan, and J.L.M. Björkegren, PanglaoDB: a web server for exploration of mouse and human single-cell RNA sequencing data. Database, 2019. 2019.
2. Schmitz, R., et al., Genetics and Pathogenesis of Diffuse Large B-Cell Lymphoma. N Engl J Med, 2018. 378(15): p. 1396-1407.
3. Zhang, X., et al., CellMarker: a manually curated resource of cell markers in human and mouse. Nucleic Acids Res, 2019. 47(D1): p. D721-d728.
4. Sun, H., et al., scMCA: A Tool to Define Mouse Cell Types Based on Single-Cell Digital Expression. Methods Mol Biol, 2019. 1935: p. 91-96.
5. Han, X., et al., Mapping the Mouse Cell Atlas by Microwell-Seq. Cell, 2018. 172(5): p. 1091-1107.e17.
6. Aran, D., et al., Reference-based analysis of lung single-cell sequencing reveals a transitional profibrotic macrophage. Nature Immunology, 2019. 20(2): p. 163-172.
圖爾思生物科技 / 微生物體研究中心
謝馥媺 文案
