DSP空間多組學(xué)技術(shù)常見問題解答及空間生物學(xué)解決方案

瀏覽次數(shù)：878　發(fā)布日期：2023-8-28　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

空間多組學(xué)領(lǐng)域的“新晉頂流”——GeoMx® Digital Spatial Profiler（DSP）全面空間生物學(xué)解決方案一經(jīng)問世便備受關(guān)注。已經(jīng)有不少科研人率先嘗試采用該技術(shù)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(tài)度，希望能夠?qū)υ摷夹g(shù)有更多的了解。

SBC空間生物學(xué)小分隊(duì)根據(jù)大家高頻提到的問題以及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)為大家總結(jié)了關(guān)于DSP技術(shù)的常見問題，希望能夠讓您對該技術(shù)有更深入的了解。

Q1：DSP號稱空間多組學(xué)技術(shù)，指的是哪些組學(xué)呢？這些組學(xué)可以同時(shí)檢測嗎？

① DSP在四通道形態(tài)學(xué)marker的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行空間轉(zhuǎn)錄組和空間蛋白組兩大組學(xué)檢測；

② 可以通過一張切片同時(shí)檢測轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組，也可以在鄰片上分別檢測轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)的限制，DSP目前只設(shè)計(jì)了人和小鼠的全基因組及數(shù)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(jìn)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(dá)嗎？

可以檢測人和小鼠的約18000個(gè)編碼基因，但不能檢測全部蛋白。目前已開發(fā)數(shù)百種蛋白標(biāo)簽抗體，主要涉及腫瘤免疫、藥物靶標(biāo)、神經(jīng)相關(guān)蛋白。官方也在持續(xù)開發(fā)新的蛋白靶標(biāo)，若感興趣可聯(lián)系SBC工作人員獲取最新蛋白靶標(biāo)目錄。

Q4：DSP技術(shù)的工作流程是怎樣的？

主要包含以下五個(gè)步驟：

① 染色&孵育：利用標(biāo)準(zhǔn)IHC方法，將成像試劑（熒光標(biāo)記的抗體/探針）、定量試劑（DSP條形碼標(biāo)記的抗體/探針）和組織切片進(jìn)行混合雜交和染色。支持在組織切片上預(yù)染1-4個(gè)熒光抗體或熒光探針，展現(xiàn)切片的形態(tài)學(xué)特征，有助于預(yù)先篩選目標(biāo)研究區(qū)域，因此熒光染料又被稱為形態(tài)學(xué)marker；

② ROI圈選：ROI即感興趣的區(qū)域，是DSP流程中十分重要的流程，決定了后續(xù)檢測的組織區(qū)域。同時(shí)，可根據(jù)形態(tài)學(xué)marker進(jìn)行進(jìn)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(biāo)簽序列；

④ 標(biāo)簽收集：收集釋放的寡核苷酸標(biāo)簽序列進(jìn)行定量；

⑤ 定量：對收集的寡核苷酸標(biāo)簽序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增建庫，加上測序接頭，通過UMI對標(biāo)簽去重，通過probe ID與探針文庫比對明確標(biāo)簽對應(yīng)的基因，最終完成表達(dá)定量。

SBC空間生物學(xué)平臺DSP工作流程示意圖

Q5：ROI和AOI的區(qū)別是什么？

ROI全稱是Region of Interest，即感興趣的區(qū)域，也就是在DSP工作流程的第二個(gè)步驟“區(qū)域挑選”中目標(biāo)圈選的區(qū)域。AOI全稱是Area of Illumination，本質(zhì)和ROI一樣都是感興趣的區(qū)域，只是在DSP中二者有一定的層級關(guān)系，當(dāng)我們對所選感興趣區(qū)域（ROI）進(jìn)一步基于區(qū)域內(nèi)部不同形態(tài)學(xué)特征做分割時(shí)，從區(qū)域中分割出來的小的區(qū)域就被稱之為AOI。

Q6：如何進(jìn)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(qū)域的組織異質(zhì)性，按照特定的幾何形狀圈選目標(biāo)區(qū)域，正方形，圓形，幾何圖形都可以；

② 細(xì)胞亞型分選：從復(fù)雜組織中實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞亞群或特定組織區(qū)域精細(xì)識別和精準(zhǔn)分析；

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

④ 網(wǎng)格分析：使用可調(diào)的網(wǎng)格模式進(jìn)行全面、深度的空間定位分析；

⑤ 稀有細(xì)胞圈選：在細(xì)胞類型特異的形態(tài)學(xué)標(biāo)記指導(dǎo)下圈選組織中離散的特定細(xì)胞，揭示不同細(xì)胞亞群的信號通路和功能。

其中幾何圈選和細(xì)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(zhuǎn)錄組項(xiàng)目而言，每個(gè)ROI/AOI中至少包含100-200個(gè)細(xì)胞，對于DSP蛋白組項(xiàng)目而言，每個(gè)ROI/AOI中至少包含50個(gè)細(xì)胞，細(xì)胞數(shù)過少會導(dǎo)定量不準(zhǔn)確或者建庫失敗。