VeloTree：通过varifold距离从RNA速度场推断单细胞轨迹
基因组学
2026-04-06 v1 度量几何
统计方法学
摘要
轨迹推断是单细胞转录组学中的一个关键问题，旨在从测序数据中重建细胞群体的动态过程。尤其感兴趣的是分化树的重建。实现这一目标的一种方法是根据测序数据中观察到的细胞相似性估计节点（标记为细胞）之间的路径距离。近期测序技术使得测量两种数据成为可能：基因表达水平和RNA速度，即量化基因表达变化的向量。测序数据因此构成一个离散向量场，其维度为感兴趣基因的数量。在本文中，我们提出了一种基于距离的方法，用于从RNA速度场推断分化树的新方法。特别地，我们引入了一种细胞相异度度量，定义为RNA速度场积分曲线之间的平方varifold距离，我们证明这是目标分化树上路径距离的稳健估计。在相异度度量计算的上游，我们还实现了RNA速度场预处理和整合的全面例程。最后，我们展示了我们的方法在几个模拟和真实数据集上高精度恢复分化树的能力，并将这些结果与最先进方法进行了比较。
关键词
引用
@article{arxiv.2604.02380,
title = {VeloTree: Inferring single-cell trajectories from RNA velocity fields with varifold distances},
author = {Elodie Maignant and Tim Conrad and Christoph von Tycowicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.02380},
year = {2026}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2507.11313