空間轉(zhuǎn)錄組測序是將基因的表達與組織切片的免疫組化圖像進行整合,將組織內(nèi)不同細胞的基因表達信息定位到組織的原始空間位置上去,從而能夠定位和區(qū)分功能基因在特定組織區(qū)域內(nèi)的活躍表達,直觀檢測組織中不同部位基因表達的差異。

圖1 空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)流程示意圖。(source: Rao A, et al., 2021)
腫瘤學:腫瘤微環(huán)境、腫瘤異質(zhì)性、 病程進展、癌癥形態(tài)、腫瘤浸潤性淋巴細胞;
免疫學:免疫細胞浸潤、免疫細胞中的基因表達特征、免疫細胞擴散情況
病理學:通過添加基因表達維度,得到形態(tài)學結(jié)論;
發(fā)育生物學:基因表達定位到相應的位 置、發(fā)現(xiàn)組織背景中與形 態(tài)形成相關(guān)基因神經(jīng)科學繪制大腦的各個細胞層、 區(qū)分正常與患病的大腦解剖特征。
① 將具有空間分辨率的轉(zhuǎn)錄組分析與形態(tài)學背景想結(jié)合;
② 在多種樣本類型中獲得高通量基因表達譜 ;
③ 通過繪制所有基因活動發(fā)生的位置,全面了解疾病的 復雜性;
④ 通過無偏分析發(fā)現(xiàn)新的目標;
⑤ 無需裂解樣品以進行基因表達研究。
吉賽優(yōu)勢
ü 更全面更深入生信分析:吉賽專業(yè)生信團隊提供全面多元化的生信分析,且可整合多樣本分析。
ü 完備的多組學研究平臺:具備完善的多個空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)平臺,可以與單細胞轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組等其他組學數(shù)據(jù)結(jié)合,提供多維度的生物學見解。
平臺 | 10xVisium(FF/新鮮冷凍樣本) | 10xVisium(FFPE) | 10xVisiumCytAssist | 10xVisiumHD | Stereo-seq(華大) | Stereo-seq FFPE |
適用物種 | 人、所有真核生物 | 人和小鼠 | 人和小鼠 | 人和小鼠 | 人、所有真核生物 | 人、所有物種 |
樣本 | FF/新鮮冷凍 | FFPE | FF/新鮮冷凍、FFPE | FFPE | FF/新鮮冷凍 | FFPE |
質(zhì)檢要求 | RIN值≥7 | DV200≥50% | FF:RIN值>4FFPE:DV200>30% | DV200>30% | RIN值≥7 | DV200>30% |
芯片大小 | 6.5mm*6.5mm(4個區(qū)域) | 6.5mm*6.5mm/l1mm*11mm(2個區(qū)域) | 5.5mm*6.5mm(2個區(qū)域) | 10mm*10mm(1個區(qū)域)5mm*5mm(1個區(qū)域) | 10mm*10mm(1個區(qū)域) | |
技術(shù)原理 | poly(dT)捕獲帶poly(A)尾的RNA | 目標探針捕獲 | poly(dT)捕獲帶poly(A)尾的RNA | 隨機探針捕獲 | ||
可檢測基因 | 帶poly(A)尾的RNA | 小鼠:~19000個基因 人:~18000個基因 | 帶poly(A)尾的RNA | 所有RNA(包括微生物) | ||
組織優(yōu)化/脫片測試 | 需要做組織透化實驗 | 需要做脫片檢測 | 無 | 需要做組織透化實驗 | 無 | |
切片處理 | 需要放置在表達芯片上 | 只需放置在標準玻片上,需要用CytAssist儀器轉(zhuǎn)片 | 需要放置在表達芯片上 | |||
分辨率 | 100μm,非單細胞水平 | 2μm,無間隙,單細胞水平 | 500nm,亞細胞水平 | |||
測序深度 | 50kreads/perspot(75G) | 25k reads/perspot(50G) | 50k reads/perspot(75G) | 275Mreads/perchip(120G) | 1G reads/per chip(150G)3G reads/perchip(450G) | |
空間轉(zhuǎn)錄組學測序方法的系統(tǒng)比較
Systematic comparison of sequencing-based spatial transcriptomic methods
IF:36.1
測序策略:空間轉(zhuǎn)錄組測序
研究方法
研究選擇具有明確形態(tài)學特征的小鼠胚胎眼、小鼠腦的海馬區(qū)域和小鼠嗅球作為參考組織,生成多個平臺的數(shù)據(jù)。這些組織因其已知的形態(tài)模式和異質(zhì)性表達特征,成為sST基準研究的理想?yún)⒖紭颖尽Q芯空呓⒘艘粋€標準基準測試流程,以實現(xiàn)sST方法的均勻數(shù)據(jù)處理和公平比較。
研究結(jié)果
研究發(fā)現(xiàn)分子擴散是影響不同方法和組織有效分辨率的關(guān)鍵。空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)展示了獨特的屬性,不僅為單細胞數(shù)據(jù)增加了空間軸,還包括增強捕獲具有特定標記的亞細胞狀態(tài)的能力。研究還發(fā)現(xiàn),不同sST技術(shù)生成的數(shù)據(jù)在下游應用(如聚類、區(qū)域注釋和細胞間通訊分析)中表現(xiàn)出不同的能力。此外,研究者還強調(diào)了sST數(shù)據(jù)中基因檢測偏差的問題。

a:對各平臺生成的表達譜進行處理,得到聚類結(jié)果。b:對各平臺下采樣的眼睛區(qū)域數(shù)據(jù)進行聚類,各平臺眼睛區(qū)域的總讀取數(shù)相等。

組織樣本
取樣方法 | 運輸條件 | 適用平臺 | |
新鮮組織 | 放在組織保存液中48h內(nèi)送達實驗室進行OCT包埋。 | 4℃保存運輸 | Visium、CytAssit |
冷凍組織 | 新鮮組織平整擺放好后,經(jīng)液氮預冷的異戊烷速凍,-80℃保存,送達實驗室進行OCT包埋。(風險在于:凍存或保存方法不當會導致組織空間結(jié)構(gòu)被破壞或降解的現(xiàn)象) | -80℃保存,干冰運輸 | Visium、CytAssit |
OCT包埋組織 | 新鮮組織取樣后用1*PBS或生理鹽水清洗后,用無塵紙將組織表面液體吸干,再進行OCT包埋。 | -80℃保存,干冰運輸 | Visium、CytAssit |
切片/包埋塊樣本
取樣方法 | 運輸條件 | 適用平臺 | ||
冷凍切片 | 質(zhì)檢:7-15張10um切片;正式樣本:2張10um切片; | 正式樣本冷凍切片貼片后,安排寄送。(-80℃下最多可保存2周)質(zhì)檢樣本放置在EP管內(nèi)。 | -80℃保存,干冰運輸 | CytAssit |
石蠟切片 | 質(zhì)檢:5-8張5um切片;正式樣本:2張5um切片; | 正式樣本常溫切片貼片后, 42℃孵育3h后安排寄送。(白片在室溫下最多可保存2周)質(zhì)檢樣本放置在EP管內(nèi)。 | 常溫運輸 | VisiumHD、CytAssit |
石蠟包埋塊 | 組織完成石蠟包埋后,寄送石蠟塊即可。(不需要實驗室做石蠟包埋處理) | 4℃保存運輸 | VisiumHD、Visium、CytAssit | |
* 由于單細胞樣品要求較嚴格,具體送樣方法請詳詢銷售或技術(shù)支持