清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

scDRP: Disentangled representation learning for predicting single-cell responses to perturbations and estimating individual treatment effects

作者
Jianle Sun,Petar Stojanov,Kun Zhang
出处
期刊: [Cold Spring Harbor Laboratory]
标识
DOI:10.1101/2025.11.21.689783
摘要

Abstract Dissecting cell-state-specific changes in gene regulation induced by perturbations is crucial for understanding biological mechanisms. However, single-cell sequencing provides only unmatched snapshots of cells under different conditions. This destructive measurement process hinders the estimation of individualized treatment effects (ITEs), which are essential for pinpointing these heterogeneous mechanistic responses. We develop scDRP, a generative framework that leverages disentangled representation learning with asymptotic correctness guarantees to separate perturbation-induced and perturbation-invariant latent variables via a sparsity regularized β -VAE. Assuming quantile-preserving effects of perturbations conditional on confounders, scDRP performs conditional optimal transport in the disentangled latent space to infer counterfactual states and estimate ITEs. Applied to simulated and real single-cell perturbation data, scDRP accurately estimates treatment effects and individual counterfactual responses, with subsequent biclustering analysis further elucidating cell-type-specific functional gene module dynamics. Specifically, it captures distinct cellular patterns under rhinovirus and cigarette-smoke extract exposures, reveals heterogeneous responses to interferon stimulation across diverse immune cell types, and identifies distinct functional module activation in chronic myeloid leukemia cells following CRISPR activation targeting different genes. scDRP also generalizes to unseen perturbation doses and combinations. Our framework provides a principled computational approach to extracting heterogeneous causal relationships from single-cell perturbation data, enabling a deeper understanding of cellular and molecular mechanisms.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
liunahan完成签到 ,获得积分10
刚刚
打工给猫买罐头完成签到 ,获得积分10
2秒前
CipherSage的应助被ChenTong采纳,获得10
6秒前
搬砖的化学男完成签到 ,获得积分10
10秒前
顺心抽屉完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
呆萌尔风完成签到,获得积分10
19秒前
认真的笑卉完成签到,获得积分10
21秒前
my完成签到 ,获得积分10
25秒前
稳重笑阳完成签到 ,获得积分10
30秒前
圆圆兼米糕完成签到 ,获得积分10
37秒前
厚德载物完成签到 ,获得积分10
37秒前
41秒前
ZXD1989完成签到 ,获得积分10
42秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
49秒前
齐天小圣完成签到 ,获得积分10
53秒前
悦耳的香萱完成签到,获得积分10
55秒前
cocolinfly完成签到 ,获得积分10
1分钟前
桐桐的应助被天真千易采纳,获得50
1分钟前
wwwwwl完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沉静的安珊完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
溪泉完成签到,获得积分10
1分钟前
天真千易发布了新的文献求助50
1分钟前
Lucky完成签到 ,获得积分10
1分钟前
贾贡献完成签到,获得积分10
1分钟前
简奥斯汀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
TiAmo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淡然的冬瓜完成签到,获得积分10
1分钟前
Tams1n完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可靠友梅完成签到,获得积分10
1分钟前
风息完成签到,获得积分10
1分钟前
魔幻雪兰完成签到,获得积分10
2分钟前
manman完成签到 ,获得积分10
2分钟前
朴实雨竹完成签到,获得积分10
2分钟前
Naixichaohaohe完成签到,获得积分10
2分钟前
梦梦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
林克完成签到,获得积分10
2分钟前
myl完成签到 ,获得积分10
2分钟前
呆萌的若剑完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8084170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9498867
关于积分的说明 21408964
捐赠科研通 7652791
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3402477
关于科研通互助平台的介绍 2531670
邀请新用户注册赠送积分活动 2441144