传统研究常受限于单一标记物和丢失的空间信息，难以捕捉细胞间的复杂互动。空间转录组通过整合基因表达与精准定位，突破维度局限，让细胞类型、微环境与生物标志物的“位置密码”清晰可见——为您的科研开启全新视角。

01 更深入地了解细胞类型和状态

*关键要点：空间转录组通过每个细胞数百到数千个基因测量提供更清晰的细胞类型和状态图，帮助您找到目标细胞类型的最佳标记物，以补充和增强您现有的工具。
过去，研究人员通常依靠一种（或几种）蛋白质和/或 RNA 标记物来表征整个细胞群。然而，这种方法存在为目标细胞选择次优标记物或基于单个标记物将异质细胞组合在一起的风险。它无法解析生物系统中无数的细胞状态及其定位。但是空间转录组可以：

使用空间转录组学工具对细胞类型进行深入表征
生信工具将相似的特征（对应于细胞类型）“合并”在一起，然后为每种细胞类型赋予独特的颜色，并在组织中绘制它们，以查看这些细胞类型如何聚集在一起。这种方法在绘制跨组织切片的细胞邻域时特别有价值：


对肺癌细胞亚型进行高分辨率可视化
研究人员以肺巨噬细胞的标志物 MARCO（黄色）为例，展示了空间转录组学如何更好地区分细胞亚群。利用丰富的数据，他们能够从头表征组织中各种不同的 MARCO + 肺巨噬细胞。值得注意的是，其中两个亚型（FABP4+ 和 SPP1+）具有潜在的临床意义，因为它们“……影响附近的成纤维细胞，并可能导致肺泡塌陷“，这是一种与肺结构和功能相关的更宏观层面的变化。

这对研究有何好处：

空间转录组让您看到更多的基因，从而为您提供更多数据点来识别细胞类型/状态及其在组织中的定位。这可以作为您研究的终点，通过阐明组织的潜在生物学特性，或者帮助您选择更好的标志物补充以进行更有针对性的蛋白质组学研究。



02  通过检查空间关系实现生物标志物的新维度

*关键要点：生物标志物不仅仅是“什么”，而是“在哪里”。空间转录组可让您分析细胞和/或现象之间的空间关系，从而以单独进行单细胞分析无法完成的方式提供可作的生物标志物。
虽然生物标志物通常被认为是差异表达的基因、细胞类型或类似的东西，但考虑空间环境也很重要。

最近一项研究检查了未免疫和免疫的阿尔茨海默病患者的淀粉样蛋白清除率。在两组中，当观察淀粉样斑块 >20 μm 的细胞时，细胞组成基本相似。当观察来自斑块 <20 μm 的细胞时，未免疫的细胞组成基本保持不变，但免疫患者的髓系细胞急剧增加（>50% 的总细胞），这凸显了空间定位在检查药物反应时的重要性。

细胞型组成取决于与淀粉样蛋白斑块的接近程度
但并非所有空间生物标志物都基于细胞组成。研究调查了膀胱癌中与免疫检查点抑制 （ICI） 反应相关的生物标志物。通过空间转录组，研究人员发现两组的整体细胞组成基本没有变化，但应答者免疫细胞和上皮细胞之间的距离比无应答者短，这与免疫细胞空间定位与 ICI 成功相关的概念一致。
这对研究有何好处：

空间转录组通过实现特定细胞和/或现象的空间定位，为您的生物标志物研究增加了另一个维度，从珍贵的样本中为您提供更多信息，并让您看到传统和单细胞测序方法无法获得的信息。


03  更深入地表征细胞的连接和通信方式

*关键要点：RNA 通过更丰富地表征分子、细胞和组织水平上发生的事情，帮助解析复杂的生物学问题。
研究中我们不仅要了解单个细胞中发生的事情，还要了解其邻居中发生的事情，以及它们如何作为一个整体进行通信，这对于捕捉组织潜在生物学的更广泛图景至关重要。

虽然传统方法允许检测标记物进行邻域和配体-受体分析，但空间转录组通过添加数量级的标记物来帮助扩展这一点。

案例1
研究人员利用空间转录组分析来检查脊髓中的多发性硬化病变 。首先，他们确定了脊髓中的疾病相关 （DA） 神经胶质细胞（A图），然后他们使用细胞邻近性和基因表达为病变“隔室”中的每个细胞创建交互网络（B图）。配体受体分析随后表明，DA 小胶质细胞可能影响 DA 少突胶质细胞，并导致多发性硬化症中这些细胞类型的失调。
脊髓多发性硬化症病变的空间转录组分析

案例2
研究人员使用  空间转录组来比较免疫治疗应答者和无反应的乳腺癌患者。在众多细胞类型中，有两个群体，即 CTLA4+/CD8+ 效应 T 细胞（红色）和 PD-L1 + 巨噬细胞（粉色），它们仅与反应患者的乳腺癌细胞（蓝色）共定位。
细胞共定位揭示了反应者特异性免疫细胞与癌细胞的相互作用

案例3
基于测序的空间转录组可以让我们筛选目标组织中的细胞和组织组织，例如在这个例子中，空间转录组分析用于查看外周组织与肿瘤组织的组织，并检查推定的 C1QC（巨噬细胞）和 COL1A1（成纤维细胞）相互作用：
使用空间转录组分析人 FFPE 结直肠癌中外周细胞和肿瘤细胞的组成和定位
这对研究有何好处：

深入表征细胞类型，并观察它们如何与其他细胞共定位，使空间转录组学能够让您更广泛、更深入地了解细胞间通讯，并更好地了解组织微环境和细胞邻域。


文章来源：https://www.10xgenomics.com/blog/high-plex-spatial-rna-adding-an-entire-new-dimension-to-your-imaging-studies
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