Nat Biotech | 組織中單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的空間圖譜
原創(chuàng)?圖靈基因?圖靈基因?2022-04-17 07:03
收錄于話題#前沿生物大數(shù)據(jù)分析
單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）已經(jīng)徹底改變了單細(xì)胞水平上的基因表達(dá)研究渤愁。最近票髓，空間技術(shù)通過添加空間信息將轉(zhuǎn)錄組學(xué)提升到了一個(gè)新的水平。但是吵血，它缺乏單細(xì)胞分辨率∑倍拢現(xiàn)在扼睬，來自德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的一個(gè)小組開發(fā)了一種名為CellTrek的計(jì)算方法，將這兩個(gè)數(shù)據(jù)集結(jié)合起來悴势，實(shí)現(xiàn)了單細(xì)胞空間映射窗宇。
新方法成功地結(jié)合了來自并行基因表達(dá)譜分析方法的數(shù)據(jù)措伐，以單細(xì)胞分辨率創(chuàng)建給定組織的空間圖譜。由此產(chǎn)生的圖譜可以為癌癥微環(huán)境和許多其他組織類型提供獨(dú)特的生物學(xué)見解担映。研究人員介紹了對(duì)腎臟和腦組織以及導(dǎo)管原位乳腺癌樣本的分析結(jié)果废士。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《Nature Biotechnology》上的一篇題為“Spatial charting of single-cell transcriptomes in tissues”的文章中。
“單細(xì)胞RNA測(cè)序提供了有關(guān)組織內(nèi)細(xì)胞的大量信息蝇完，但最終官硝，你想知道這些細(xì)胞的分布位置，尤其是在腫瘤樣本中短蜕∏饧埽”MD安德森癌癥中心遺傳學(xué)、生物信息學(xué)和計(jì)算生物學(xué)教授Nicholas Navin博士說朋魔，“這個(gè)工具讓我們能夠以一種無偏見的方法來回答這個(gè)問題岖研，這種方法改進(jìn)了當(dāng)前可用的空間映射技術(shù)【欤”
單細(xì)胞RNA測(cè)序是分析樣本中許多單個(gè)細(xì)胞的基因表達(dá)的既定方法孙援，但它不能提供有關(guān)細(xì)胞在組織內(nèi)的位置的信息。另一方面扇雕，空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析可以通過分析組織中的許多小細(xì)胞群來測(cè)量空間基因表達(dá)拓售，但不能提供單細(xì)胞分辨率。
Navin解釋說镶奉，當(dāng)前的計(jì)算方法（稱為反卷積技術(shù)）可以識(shí)別空間數(shù)據(jù)中存在的不同細(xì)胞類型础淤，但它們無法在單細(xì)胞水平上提供詳細(xì)信息。該團(tuán)隊(duì)指出哨苛，他們“使用模擬和原位雜交數(shù)據(jù)集對(duì)CellTrek進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試鸽凶，這證明了它的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性〗ㄇ停”
事實(shí)上玻侥，研究人員利用公開的scRNA-seq和來自大腦和腎臟組織的空間數(shù)據(jù)，證明CellTrek實(shí)現(xiàn)了評(píng)估方法中最準(zhǔn)確和最詳細(xì)的空間分辨率亿蒸。CellTrek方法還能夠區(qū)分同一細(xì)胞類型內(nèi)細(xì)微的基因表達(dá)差異使碾，以獲取有關(guān)它們?cè)跇颖局挟愘|(zhì)性的信息。
然后祝懂，他們將CellTrek應(yīng)用于現(xiàn)有的小鼠大腦和腎臟數(shù)據(jù)集，并表明CellTrek可以檢測(cè)不同細(xì)胞類型和細(xì)胞狀態(tài)的拓?fù)淠Ｊ健?/p>
研究人員與MD安德森癌癥中心病理學(xué)教授Savitri Krishnamurthy醫(yī)學(xué)博士合作拘鞋，將CellTrek應(yīng)用于導(dǎo)管原位乳腺癌組織的研究砚蓬。在對(duì)來自單個(gè)導(dǎo)管原位癌樣本的6800個(gè)單細(xì)胞和1500個(gè)空間轉(zhuǎn)錄組區(qū)域進(jìn)行分析時(shí)，研究小組了解到盆色，不同的腫瘤細(xì)胞亞群在腫瘤的特定區(qū)域內(nèi)以獨(dú)特的模式進(jìn)化灰蛙。對(duì)第二個(gè)導(dǎo)管原位癌樣本的分析表明CellTrek能夠重建腫瘤組織內(nèi)的空間腫瘤免疫微環(huán)境祟剔。
“雖然這種方法不僅限于分析腫瘤組織，但在更好地了解癌癥方面有著明顯的應(yīng)用摩梧∥镅樱”Navin說，“病理學(xué)確實(shí)推動(dòng)了癌癥的診斷仅父，有了這個(gè)工具叛薯，我們能夠在病理學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上繪制分子數(shù)據(jù)，從而對(duì)腫瘤進(jìn)行更深入的分類笙纤，并且更好地指導(dǎo)治療方法耗溜。”
近期另一篇在單細(xì)胞空間轉(zhuǎn)錄組方向的Nat?Biotech文章請(qǐng)參考：
