三大空間生物學主流研究平臺的技術(shù)路線和應用總結(jié)
近年來，新型測序技術(shù)不斷更新發(fā)展。空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)已成為了繼單細胞測序技術(shù)之后的另一個生物技術(shù)研究熱點。在2020年和2022年被Nature Methods 期刊評為值得關(guān)注的7大年度技術(shù)之一。2023年6月26日，世界經(jīng)濟論壇發(fā)布了《2023年十大新興技術(shù)報告》，空間組學技術(shù)被評選為未來最有潛力對世界產(chǎn)生極大影響的十大新興技術(shù)之一。
顯然，空間多組學時代已悄然到來，儼然成為生命科學領(lǐng)域的下一個風口。
當前，空間生物學有三大主流技術(shù)路線：
✅ NGS barcoding
代表：10x Genomics Visum
✅ ROI selection (Region of Interest，ROI)
代表：NanoString GeoMx® DSP
✅smFISH (Single molecular FISH)
代表：NanoString CosMx™ SMI
對于以上三大空間生物學主流研究平臺，哪個更適合你？
10x Genomics Visum
10x Genomics Visium于2019年商業(yè)化，沿用了其單細胞轉(zhuǎn)錄組測序中的barcode標記策略，將barcode標簽以及探針整合到空間捕獲芯片上，利用不同位置的barcode信息差別實現(xiàn)空間定位。兼容新鮮樣本和-80℃凍存樣本。
2023年，10x Genomics Visum迎來了升級，10x Genomics Visum CytAssist問世。對于FFPE樣本的檢測能力，是此次升級的一大亮點。通過對人和小鼠的基因進行針對性的雙臂探針設(shè)計，不再要求樣本的RNA具有完整的polyA尾，使得FFPE樣本的空間轉(zhuǎn)錄組測序成為可能，在醫(yī)學領(lǐng)域極大的擴充了樣本的選擇范圍。
2024年初，10x Genomics Visum HD正式發(fā)布。能夠?qū)⑷D(zhuǎn)錄組空間基因表達的能力與單細胞分辨率相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)組織中微米級的獨特生物學見解。通過易于運行、基于CytAssist的工作流程，獲得一流的數(shù)據(jù)質(zhì)量。
應用案例：
1、全球首篇！10x Genomics FFPE空間轉(zhuǎn)錄組文章發(fā)表
2、空間轉(zhuǎn)錄組學在人類疾病臨床研究中的應用案例（上）
3、空間轉(zhuǎn)錄組學在人類疾病臨床研究中的應用案例（下）
NanoString GeoMx® DSP
GeoMx® DSP是NanoString于2019年推出的空間組學平臺。其與10x Visium最大的區(qū)別是其可以使用ROI圈選指定區(qū)域，并可檢測區(qū)域內(nèi)的RNA和蛋白。DSP針對RNA有全轉(zhuǎn)錄組研究產(chǎn)品（WTA）和專門針對腫瘤的產(chǎn)品（CTA）；其針對蛋白有很多的panel可以組合，包含腫瘤免疫方向和神經(jīng)方向，這對于關(guān)注蛋白的研究者又是不二之選。DSP不僅是腫瘤研究的利器，更可以通過靈活的ROI圈選想要研究的腫瘤微環(huán)境的某區(qū)域，實現(xiàn)腫瘤免疫微環(huán)境的探索。
應用案例：
1、Nature【IF 69.504】DSP助力神經(jīng)膠質(zhì)瘤進展研究
2、3篇高分文獻教你如何利用DSP空間多組學技術(shù)開展腫瘤研究
3、DSP空間轉(zhuǎn)錄組+空間蛋白組：揭示非小細胞肺癌（NSCLC）腫瘤內(nèi)異質(zhì)性并發(fā)掘空間分子標志物
4、DSP助力揭示急性胃腸道移植物抗宿主病激素反應相關(guān)空間組織生態(tài)位
NanoString CosMx™ SMI
在GeoMx® DSP之后，NanoString又發(fā)布了單細胞空間原位分子成像平臺CosMx™ SMI。該平臺結(jié)合了超高分辨率成像技術(shù)和多靶標檢測能力，能夠?qū)M織切片中1000種RNA和64種蛋白質(zhì)分子（2024年上半年可提升至6000個基因和120種蛋白）進行單細胞和亞細胞分辨率的原位成像，支持研究人員實現(xiàn)精準透徹的生物學解析。
超多靶標的單細胞空間原位表達信息不僅可以實現(xiàn)精細的細胞分型，繪制單細胞空間圖譜，詳細展示細胞鄰域和組織微環(huán)境，同時還支持細胞配受體檢測，在真實的組織空間背景下推進您對細胞間相互作用、細胞通訊和細胞狀態(tài)的深刻洞察。
應用案例：
