空间转录组测序——定位细胞和基因空间信息

技术原理

细胞之间的关系以及它们在组织样本中的相对位置对于理解疾病病理、发育学、肿瘤生物学等至关重要。空间转录组测序（Spatial transcriptomics，ST）是指从空间层面解析RNA-seq数据的技术，能够获得单个组织切片上mRNA数据，从而获得不同组织部位细胞及基因空间表达特征，绘制具有形态学背景的转录组数据，为细胞在组织微环境中的空间定位提供重要信息。目前，空间转录组测序已应用于肿瘤学、病理学、发育生物学及神经科学等多个领域的研究。

图 转录组技术比对

10X Genomics Visium通过将组织HE染色图像与基因表达相叠加，将组织固定、透化处理以释放mRNA，使其与相邻捕获探针结合，以mRNA为模版进行cDNA合成，构建文库后再通过测序，捕获基因表达信息。同时，每一条测序reads因带有地址序列，能够获得基因表达的位置信息。最终可同时获得细胞的空间位置信息和基因表达数据，进一步推进了对细胞空间异质性的全面描述。

图 空间转录组测序技术流程<source: 10 x Genomics>

技术应用

l空间图谱绘制：为肿瘤学、免疫学、发育生物学、神经科学及病理学等研究提供组织细胞形态学结果

l疾病复杂性探索：肿瘤微环境、肿瘤异质性、病程进展、癌症形态等疾病机制探索

l潜在标志物预测：发现与疾病进展有关的基因，为疾病的发生发展机制及潜在靶点的挖掘提供理论基础

l时空基因表达识别：发现组织背景中与形态形成有关的基因

技术优势

l空间定位：实现转录组数据与空间位置的准确结合

l可靠易行：实验周期短，操作流程简单高效、重复性高；可获得完整组织切片转录组数据，无组织解离偏向性

l高效灵敏：以高灵敏度和特异性检测并获得组织切片的转录组数据

l适用性广：适用于多类型、多物种的组织样本；应用于多方向生物学研究领域

l高分辨率：每个捕获区域包含5000个spots，每个spots捕获平均1-10个细胞（具体取决于组织类型）

瀚因优势

l丰富项目经验：瀚因团队具有丰富的空间转录组项目经验，可提供标准流程空间转录组方案设计及生信分析。

l专业生信分析：瀚因团队拥有专业科研团队、成熟的算法及自动化Pipeline开发能力，强大的技术储备能够为客户提供涵盖“从分析到解读”的一站式数据分析服务，满足深度分析及个性化分析需求。同时团队已于Nature Methods杂志发表相关研究成果，其能够为空转新算法的开发以及最佳算法的选择提供参考和指南。

l科学方案设计：瀚因团队空间转录组项目从方案设计到数据处理，符合领域内标准流程设计与分析，实现稳定的数据分析及成果交付。

l优质项目文章：瀚因团队已发表Cancer Cell、Genome Biology、BIB等多篇高水平文章，涵盖临床医疗、组学技术开发及生物信息算法开发等领域内全方向。

l专业服务体系：瀚因秉承”科学严谨、客观公正、诚信为本、服务至上”的发展理念，积极追求以技术为核心、品质为宗旨、信誉为己任的服务理念，为科研服务和产品研发提供专业的技术服务。

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