在生物醫(yī)學(xué)研究的前沿,單細(xì)胞測序技術(shù)已經(jīng)為我們打開了一扇窗,讓我們得以窺見細(xì)胞的微觀世界。然而,隨著科技的飛速發(fā)展,單細(xì)胞空間多組學(xué)技術(shù)正悄然崛起,它不僅能夠揭示單個細(xì)胞的基因表達(dá),還能告訴我們這些細(xì)胞在組織中的具體位置。
那么,這是否意味著單細(xì)胞空間多組學(xué)將逐步替代傳統(tǒng)的單細(xì)胞測序技術(shù)呢?
曾經(jīng)的革命與升起的新星,
替代還是互補(bǔ)?
單細(xì)胞空間多組學(xué)是否會替代單細(xì)胞測序呢?目前看來,這兩種技術(shù)各有優(yōu)勢,它們更可能是互補(bǔ)而非替代關(guān)系。單細(xì)胞測序在某些研究場景下仍然是不可或缺的,尤其是在需要高通量基因表達(dá)分析的情況下。而單細(xì)胞空間多組學(xué)則在需要空間信息的場合展現(xiàn)出其獨(dú)特的價(jià)值。目前來看,想要進(jìn)行更深入的研究,獲得可靠成果,同時(shí)選用兩個甚至多個組學(xué)平臺,使研究內(nèi)容能夠相互佐證、相互補(bǔ)充十分必要。
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單細(xì)胞測序 (scRNA-seq) |
單細(xì)胞空間多組學(xué) |
優(yōu)勢 |
能夠提供單個細(xì)胞的整個基因表達(dá)譜,揭示細(xì)胞異質(zhì)性 |
結(jié)合了單細(xì)胞分析和空間信息,能夠在組織層面上理解細(xì)胞的相互作用和功能 |
局限 |
通常不提供細(xì)胞的空間位置信息,可能無法完全反映細(xì)胞在組織中的相互作用和環(huán)境影響 |
技術(shù)較新,市場推廣較弱 |
單細(xì)胞空間原位產(chǎn)品——CosMx™ Human 6K Discovery Panel
作為單細(xì)胞空間原位技術(shù)的代表性平臺,CosMx™ Human 6K Discovery Panel共包含人6180個蛋白質(zhì)編碼的RNA基因,幾乎覆蓋了整個Reactome數(shù)據(jù)庫,接近已知的全部生物學(xué)通路。
在NanoString所公布的6K panel具體檢測結(jié)果中我們可以看到,研究人員檢測了八種不同組織類型的FFPE切片,包括人類的腦、皮膚、肺、乳腺、肝臟、結(jié)腸、胰腺和腎臟。對于每一張組織切片還同時(shí)檢測了四種蛋白質(zhì)形態(tài)學(xué)marker和DAPI,以識別組織形態(tài)并提高細(xì)胞分割的準(zhǔn)確性。此外,研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了三級分析算法,用于細(xì)胞分型、配體-受體分析、基因和配體共定位分析、細(xì)胞間相互作用和通路分析。
利用CPA樣本分析CosMx 1K和CosMx 6K中共有靶標(biāo)的檢測結(jié)果表明,這兩種檢測方案具有很強(qiáng)的一致性。
對于CosMx™ SMI 1000 gene panel,SBC也發(fā)布了實(shí)測數(shù)據(jù)結(jié)果。
從測試數(shù)據(jù)來看,在樣本選取的40個FOV中,檢測到的細(xì)胞數(shù)達(dá)到17萬多,檢測到的總轉(zhuǎn)錄本數(shù)超過35M,平均單個細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄本約210條,單個細(xì)胞最高基因檢出數(shù)為564,靈敏度高且特異性表現(xiàn)較好。
(更多詳情點(diǎn)擊:實(shí)測數(shù)據(jù)結(jié)果展示 | SBC順利完成首批CosMx™ SMI空間原位分析實(shí)驗(yàn)。
未來展望
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們可以預(yù)見,單細(xì)胞空間多組學(xué)將在未來的研究中扮演越來越重要的角色。它將幫助我們更深入地理解生物系統(tǒng)的復(fù)雜性,推動個性化醫(yī)療和精準(zhǔn)治療的發(fā)展。同時(shí),我們也期待單細(xì)胞測序技術(shù)能夠與空間多組學(xué)技術(shù)相結(jié)合,為我們提供更加全面和深入的生物學(xué)見解,并且能夠在分辨率、靶標(biāo)數(shù)和敏感性等方面不斷提升。
結(jié)語
在科研的道路上,每一次技術(shù)的革新都是對未知世界的一次探索。單細(xì)胞空間多組學(xué)技術(shù)的興起,不僅為我們提供了新的研究工具,也為我們打開了新的科學(xué)視野。讓我們拭目以待,看這兩種技術(shù)如何共同推動生命科學(xué)的新篇章。