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背景：诱导性多能干细胞（iPSC）来源的肾类器官在疾病建模、药物筛选和再生医学领域展现出巨大的应用前景。然而，由于这些类器官属于人工构建体，因此有必要评估其组成细胞群体在多大程度上忠实地再现了天然肾脏中的相应细胞类型。单细胞转录组标签转移工具通过将细胞与具有完善注释的参考数据进行整合并加以分类，从而赋予细胞类型标签，近年来越来越多地被用于这一目的。然而，由此获得的标签是否可靠，尤其是对于那些可能在体内没有明确对应物的未成熟或部分分化细胞，目前尚未得到系统评估。 方法学：为量化标签转移算法所分配的细胞类型标签的可靠性，我们针对每种细胞类型提出了两项互补的稳健性指标：分类稳定性评分，用于评估标签在模拟泊松噪声下的稳定程度；预测特异性评分，用于评估预测的细胞类型标签概率与所分配标签之间的匹配程度。我们以小鼠胎肾单细胞数据集作为参考，将该方法应用于人胎肾以及四种iPSC来源肾类器官培养方案的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据集。 结果：我们发现，在大多数人胎肾细胞类型中，标签转移稳健性评分总体较高，但未成熟上皮结构中的细胞除外。在类器官来源的细胞亚群中，帽状间充质的稳健性评分较高，而上皮谱系的评分则根据各培养方案所采用的特异性分化策略而有所不同。这些观察结果在分类稳定性评分和预测特异性评分中均保持一致，且两者通常具有较好的相关性。进一步地，我们通过模拟细胞移除实验验证了该方法，证实所提出的指标能够正确识别不可靠的分类结果。 意义：这些稳健性指标为评估单细胞转录组数据集中细胞类型标签转移的可靠性提供了一个具有普适性的框架，并可扩展应用于其他依赖自动化单细胞分类的生物医学研究领域。
背景：诱导多能干细胞（iPSC）衍生的肾类器官在疾病建模、药物筛选和再生医学领域具有巨大潜力。然而，由于这些类器官属于人工构建体系，因此有必要评估其组成细胞群在多大程度上忠实地再现了天然肾脏中的相应细胞类型。单细胞转录组标签转移工具通过将细胞与具有完善注释的参考数据进行整合并加以分类，从而为细胞分配细胞类型标签；目前，这类工具正越来越多地用于此类评估。然而，由此获得的标签的可靠性，尤其是对于可能在体内没有明确对应细胞类型的未成熟细胞或部分分化细胞而言，尚未得到系统性研究。
方法：为量化标签转移算法所分配细胞类型标签的可靠性，我们针对每种细胞类型提出了两种互补的稳健性指标：分类稳定性评分，用于评估模拟泊松噪声下标签的稳定性；预测特异性评分，用于评估预测的细胞类型标签概率与所分配标签之间的匹配程度。我们将该方法应用于人胎儿肾脏以及四种iPSC衍生肾类器官培养方案的scRNA-seq数据集，并使用小鼠胎儿肾脏数据集作为参考。
结果：我们发现，在大多数人胎儿肾脏细胞类型中，标签转移的稳健性评分总体较高，但未成熟上皮结构中的细胞除外。在类器官来源的细胞亚群中，帽状间充质细胞的稳健性评分较高，而上皮谱系的评分则根据各培养方案所采用的具体分化策略而有所不同。这些观察结果在分类稳定性评分和预测特异性评分中均一致体现，并且两者通常具有良好的相关性。进一步地，我们通过模拟细胞移除实验验证了该方法，证实所提出的指标能够正确识别不可靠的分类结果。
意义：这些稳健性指标为评估单细胞转录组数据集中细胞类型标签转移的可靠性提供了一个具有普适性的框架，并可扩展至其他依赖自动化单细胞分类的生物医学研究领域。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.20.752971v1?rss=1
🏷️ 肾类器官 单细胞RNA测序 细胞类型分类 标签转移 稳健性评估