SCITRAM：一种用于预测主调控转录因子的单细胞整合转录调控建模工具

单细胞组学技术为研究分子层面的细胞异质性提供了前所未有的途径，彻底革新了我们对复杂生命系统的认识。尽管此类数据的生成已成为流程化程度较高的过程，但数据处理仍然依赖命令行驱动的工具或商业解决方案。此外，单细胞转录组学分析通常仅基于基因表达特征对细胞进行分层，而负责驱动细胞异质性的基因调控程序（及其相关的主调控转录因子）的解卷积，利用现有工具尚未得到系统解决，或需要在不同的数据处理平台上完成。为此，我们提出SCITRAM（Single-Cell Integrated TRAnscription regulation Modeler，单细胞整合式转录调控建模器），这是一种用户友好的独立计算解决方案，用于从单细胞转录组学数据中预测主调控转录因子。SCITRAM首先重建初级基因调控网络，随后以该网络为模板，通过对系统中识别出的转录因子进行计算机模拟激活，对其驱动的转录级联反应进行建模。我们在多种细胞命运转变事件中验证了SCITRAM的性能，包括实体瘤治疗过程中的T细胞耗竭、胰腺内分泌发生过程中的谱系分层，以及脑类器官模型中的神经组织形成。总体而言，SCITRAM提供了一个易于使用且集成化的平台，用于处理（大规模）单细胞转录组学数据，使研究者无需依赖命令行驱动的环境，即可探究转录调控程序及其主调控转录因子。

单细胞组学技术为探究细胞间的分子异质性提供了前所未有的途径，彻底革新了我们对复杂生命系统的理解。尽管此类数据的生成已成为一种流程化过程，但数据处理仍依赖命令行驱动的工具或商业解决方案。此外，单细胞转录组学分析通常仅依据基因表达特征对细胞进行分层，而对于导致细胞异质性的基因调控程序（及其相关的主调控转录因子）的解卷积，现有工具通常无法实现，或需要在不同的数据处理平台下完成。为此，我们提出了SCITRAM（Single-Cell Integrated TRAnscription regulation Modeler，单细胞整合式转录调控建模器），这是一种用户友好的独立计算解决方案，用于从单细胞转录组学数据中预测主调控转录因子。SCITRAM首先重建初级基因调控网络，随后以该网络为模板，对由系统内识别出的转录因子经计算机模拟激活所驱动的转录级联进行建模。我们在多种细胞命运转变事件中验证了SCITRAM的性能，包括实体瘤治疗过程中的T细胞耗竭、胰腺内分泌发生过程中的谱系分层，以及脑类器官模型中的神经组织形成。总体而言，SCITRAM提供了一个易于使用的整合平台，可用于处理大量单细胞转录组学数据，使研究者无需依赖命令行驱动的环境，即可探究转录调控程序及其主调控转录因子。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.755779v1?rss=1

🏷️ 单细胞转录组学 基因调控网络 主调控转录因子 转录调控建模 细胞命运转变