對(duì)生命過程的理解不光限于對(duì)組成個(gè)體的單個(gè)細(xì)胞的研究，更需要對(duì)細(xì)胞和細(xì)胞之間怎么樣的互作協(xié)調(diào)來完成一個(gè)整體的生物學(xué)功能的研究�？臻g組學(xué)技術(shù)的興起，使得在保留樣本空間位置信息的同時(shí)，檢測細(xì)胞中的基因表達(dá)等分子信息來勾勒出空間中的細(xì)胞表達(dá)特征。在2019年《Nature Reviews Genetics》的一篇Research Highlights中，“Spatial transcriptomics coming of age”的標(biāo)題體現(xiàn)了空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)在接下來的生命科學(xué)研究中的重要性。

空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)的關(guān)鍵詞是兩個(gè)：“空間”和“測序”。這兩個(gè)問題解決了，所有的問題就迎刃而解。其中，“測序”相對(duì)來說比較簡單，現(xiàn)有高通量二代測序技術(shù)已非常成熟，測序成本也已經(jīng)非常非常低，對(duì)于微量核酸轉(zhuǎn)錄的定量也通過添加UMI方式得到很好的解決。而解決“空間”這個(gè)問題，這些年的研究進(jìn)展主要集中在兩個(gè)方向：

一類是精確定位的技術(shù)，即通過在特定空間位置上定位某個(gè)細(xì)胞，將其細(xì)胞中的mRNA進(jìn)行捕獲，后續(xù)通過scRNA-seq實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄組測序。如2014年《Nature Methods》上的TIVA(transcriptome in vivo analysis) tag技術(shù)。而后續(xù)在2017年《Nature Protocols》上由國內(nèi)科學(xué)家發(fā)明的基于激光捕獲（LCM ,laser capture microdissection）的Geo-seq技術(shù)。這類技術(shù)的特點(diǎn)是對(duì)空間位置的細(xì)胞精確定位捕獲，然后對(duì)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序。因此，從效果上來說靈活性高，但捕獲過程需要特定儀器和操作技能。

另一類是基于整體空間位置捕獲，并進(jìn)行高通量轉(zhuǎn)錄組測序。如2016年《Science》上的ST（spatial transcriptomics）技術(shù)。該方法通過芯片對(duì)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行H&E染色，隨后通過芯片上的捕獲探針進(jìn)行RNA捕獲和標(biāo)記，后續(xù)的高通量轉(zhuǎn)錄組測序后，將數(shù)據(jù)回歸到組織中實(shí)現(xiàn)整體組織的全局檢測。這種方式能最大程度地保留空間信息，又能最大限度檢測轉(zhuǎn)錄信息。該方法這幾年的不斷提升和優(yōu)化使得在2019下半年，10X Genomics的Visium產(chǎn)品的橫空出世。



Visium產(chǎn)品是在6.5 X 6.5mm區(qū)域的芯片上，設(shè)置了約5000個(gè)55 um直徑的捕獲點(diǎn)，每張芯片由4個(gè)空間點(diǎn)陣可同時(shí)進(jìn)行4個(gè)冰凍切片實(shí)驗(yàn)。芯片上的捕獲探針類似10X 單細(xì)胞技術(shù)，以空間barcode進(jìn)行位置標(biāo)記，UMI進(jìn)行分子計(jì)數(shù)。通過對(duì)捕獲的RNAs進(jìn)行類似scRNA-seq和數(shù)據(jù)分析，將數(shù)據(jù)映射回組織區(qū)域上。Visium產(chǎn)品是目前市場上唯一一款可針對(duì)普通客戶使用的空間轉(zhuǎn)錄組測序產(chǎn)品。



 

上海生物芯片有限公司在10X Genomics的Visium產(chǎn)品推出第一時(shí)間進(jìn)行了產(chǎn)品引進(jìn)和測試，現(xiàn)可提供從前期組織包埋制備到后續(xù)數(shù)據(jù)分析的全方位一體化服務(wù)，空間轉(zhuǎn)錄組檢測及相關(guān)問題咨詢電話：400-100-2131，郵箱：marketing@shbiochip.com