种子变化会影响单细胞 RNA 测序中的聚类稳定性，并可通过基于稳定性的重分配方法（SABER）加以缓解

单细胞 RNA-seq 聚类通常在固定随机种子后被视为具有可重复性，然而，种子的选择本身可能会改变细胞分配及下游解释。我们通过在来自 Human Cell Atlas 和 IMMUcan 的 28 个单细胞 RNA-seq 数据集上，在 Seurat 和 Scanpy 中使用 100 个不同随机种子重复运行 Louvain 和 Leiden 聚类，系统地量化了由种子诱导的聚类变异性。利用元素中心一致性（Element-Centric Consistency），我们发现种子选择会影响相当比例的细胞；平均而言，Scanpy 比 Seurat 表现出更不稳定的分配，分别有 40.46% 和 26.78% 的不稳定细胞。这种更高的稳定性伴随着显著的计算代价：Seurat 所需的中位内存约为 Scanpy 的 19 倍。由种子依赖的聚类变异性还会传播至细胞类型注释，尤其是在转录上相关的人群中，包括巨噬细胞/单核细胞、内皮细胞/上皮细胞以及 T/NK 细胞状态。 为缓解这种不稳定性，我们开发了基于 Scanpy 的框架 StAbility-BasEd Reassignment（SABER），该方法可在重复聚类中识别对种子敏感的细胞，并利用余弦相似性将其重新分配到稳定的簇核心。与 Seurat-Louvain 相比，SABER 在保持注释一致性的同时提高了聚类质量，并将中位内存使用量降低了 3.5 倍。我们的结果表明，种子选择是单细胞分析中一个未受到充分重视的变异来源，并提供了一种可扩展的策略以提高聚类稳健性。

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🏷️ 单细胞RNA测序 聚类稳定性 随机种子 细胞类型注释 SABER Scanpy/Seurat