DSP空間多組學技術常見問題解答及空間生物學解決方案

瀏覽次數：1232　發布日期：2023-8-28　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

空間多組學領域的“新晉頂流”——GeoMx® Digital Spatial Profiler（DSP）全面空間生物學解決方案一經問世便備受關注。已經有不少科研人率先嘗試采用該技術開展課題研究并取得了令人激動的成果；也有不少人持觀望態度，希望能夠對該技術有更多的了解。

SBC空間生物學小分隊根據大家高頻提到的問題以及項目經驗為大家總結了關于DSP技術的常見問題，希望能夠讓您對該技術有更深入的了解。

Q1：DSP號稱空間多組學技術，指的是哪些組學呢？這些組學可以同時檢測嗎？

① DSP在四通道形態學marker的基礎上，可進行空間轉錄組和空間蛋白組兩大組學檢測；

② 可以通過一張切片同時檢測轉錄組和蛋白質組，也可以在鄰片上分別檢測轉錄組和蛋白組。

Q2：DSP對物種和樣本類型有限制嗎？

有限制。由于探針設計的限制，DSP目前只設計了人和小鼠的全基因組及數百種蛋白檢測探針，其他物種如果跟人和小鼠同源性較高，可用保守探針進行部分檢測。樣本類型主要可分為FFPE樣本，冰凍組織切片和組織芯片（TMA）的檢測。

Q3：DSP可以檢測所有基因、蛋白表達嗎？

可以檢測人和小鼠的約18000個編碼基因，但不能檢測全部蛋白。目前已開發數百種蛋白標簽抗體，主要涉及腫瘤免疫、藥物靶標、神經相關蛋白。官方也在持續開發新的蛋白靶標，若感興趣可聯系SBC工作人員獲取最新蛋白靶標目錄。

Q4：DSP技術的工作流程是怎樣的？

主要包含以下五個步驟：

① 染色&孵育：利用標準IHC方法，將成像試劑（熒光標記的抗體/探針）、定量試劑（DSP條形碼標記的抗體/探針）和組織切片進行混合雜交和染色。支持在組織切片上預染1-4個熒光抗體或熒光探針，展現切片的形態學特征，有助于預先篩選目標研究區域，因此熒光染料又被稱為形態學marker；

② ROI圈選：ROI即感興趣的區域，是DSP流程中十分重要的流程，決定了后續檢測的組織區域。同時，可根據形態學marker進行進一步AOI的Segmentation；

③ UV切割：目的是釋放RNA探針或蛋白抗體上連接的寡核苷酸標簽序列；

④ 標簽收集：收集釋放的寡核苷酸標簽序列進行定量；

⑤ 定量：對收集的寡核苷酸標簽序列進行PCR擴增建庫，加上測序接頭，通過UMI對標簽去重，通過probe ID與探針文庫比對明確標簽對應的基因，最終完成表達定量。

SBC空間生物學平臺DSP工作流程示意圖

Q5：ROI和AOI的區別是什么？

ROI全稱是Region of Interest，即感興趣的區域，也就是在DSP工作流程的第二個步驟“區域挑選”中目標圈選的區域。AOI全稱是Area of Illumination，本質和ROI一樣都是感興趣的區域，只是在DSP中二者有一定的層級關系，當我們對所選感興趣區域（ROI）進一步基于區域內部不同形態學特征做分割時，從區域中分割出來的小的區域就被稱之為AOI。

Q6：如何進行ROI的圈選呢？

DSP支持5種圈選策略：

① 幾何圈選：評估不同組織區域的組織異質性，按照特定的幾何形狀圈選目標區域，正方形，圓形，幾何圖形都可以；

② 細胞亞型分選：從復雜組織中實現對細胞亞群或特定組織區域精細識別和精準分析；

③ 等高線圈選：使用從中心區域輻射的等高線形狀評估鄰近區域如何影響生物過程和表達變化趨勢；

④ 網格分析：使用可調的網格模式進行全面、深度的空間定位分析；

⑤ 稀有細胞圈選：在細胞類型特異的形態學標記指導下圈選組織中離散的特定細胞，揭示不同細胞亞群的信號通路和功能。

其中幾何圈選和細胞亞型分選是最常用到的兩種圈選策略，具體如何圈選主要取決于研究者的研究目的，需要具體問題具體分析。需要注意的是，對于DSP轉錄組項目而言，每個ROI/AOI中至少包含100-200個細胞，對于DSP蛋白組項目而言，每個ROI/AOI中至少包含50個細胞，細胞數過少會導定量不準確或者建庫失敗。