CATFISHR:整合转录组与推断的拷贝数变异谱,实现恶性细胞的全面识别

由 root 提交于 周四, 10/29/2026 - 20:47
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单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)中的恶性细胞识别仍面临挑战,因为转录组细胞分型、体细胞变异检测和推断拷贝数的方法各有其特定局限。罕见或判定模糊的恶性细胞群尤其容易被错误分类或排除,尽管这些细胞与治疗耐药、微小残留病灶和转移密切相关。我们开发了 CATFISHR,这是一种半自动化工作流程,可整合 RNA 表达相似性、推断的拷贝数变异(CNV)谱及共识细胞分型,从而参照高置信度参考细胞对恶性细胞进行分类。我们在八个队列中评估了 CATFISHR,其中包括七个涵盖多种癌和黑色素瘤亚型的 scRNA-seq 数据集,以及一个 10x Visium 空间转录组样本。与现有基准或真实标签相比,CATFISHR 在八个队列中的六个队列里取得了 > 0.85 的平衡准确率,并在六个队列中取得了 > 0.80 的 F1 分数。每个数据集中均存在仅由 CATFISHR 识别为恶性的细胞(“Hidden”细胞),且常规质量控制指标无法对其作出一致解释。在若干队列中,与非恶性细胞群相比,Hidden 细胞在转录特征上更接近基准恶性细胞群;在 Visium 数据中,经组织学专家确认,所采集的 Hidden 空间点包含形态学上呈恶性的细胞。CATFISHR 在减少恶性细胞漏检的同时,保留了罕见、过渡性及与基准结果不一致的细胞群,以供后续研究。

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在单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)中识别恶性细胞仍颇具挑战,因为转录组细胞分型、体细胞变异检测和推断拷贝数的方法各自存在特定于其技术模式的局限。罕见或模糊的恶性细胞群尤其容易被错误分类或排除,尽管它们与治疗耐药、微小残留病灶和转移密切相关。我们开发了 CATFISHR,这是一种半自动化工作流程,整合 RNA 表达相似性、推断的拷贝数变异(CNV)谱以及共识细胞分型,以相对于高置信度参考细胞对恶性细胞进行分类。我们在八个队列中评估了 CATFISHR,其中包括七个涵盖多种癌和黑色素瘤亚型的 scRNA-seq 数据集,以及一个 10x Visium 空间转录组样本。与现有基准或真实标签相比,CATFISHR 在八个队列中的六个队列里取得了高于 0.85 的平衡准确率,并在八个队列中的六个队列里取得了高于 0.80 的 F1 分数。每个数据集中都存在仅由 CATFISHR 识别为恶性的细胞(“隐藏”细胞),且无法始终通过标准质量控制指标对其作出解释。在若干队列中,“隐藏”细胞在转录层面更接近

与非恶性区室相比,恶性区室更适合作为基准;在 Visium 数据中,经组织学家确认,抽样得到的 Hidden spots 包含形态学上的恶性细胞。CATFISHR 在减少漏检恶性细胞的同时,保留了稀有、过渡性以及与基准不一致的细胞群体,供后续研究使用。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

脚注

https://doi.org/10.5281/zenodo.20530569

https://github.com/LevesqueLabHub/CATFISHR

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本预印本的版权归作者/资助方所有,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

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Prachi Shukla、Maria Mannino、Myriam Hofer、Evelyn R. Lattmann、Veronika Haunerdinger、Patrick Turko、Mitchell P. Levesque

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CATFISHR:整合转录组与推断的 CNV 图谱,全面识别恶性细胞

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关键词:单细胞RNA测序 · 恶性细胞识别 · 拷贝数变异推断 · 空间转录组

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.22.760906v1?rss=1