关于空间转录组单细胞精度的讨论

作者，Evil Genius

周二了， 世界杯占用了一些时间，近期的工作由于疫情的影响几乎没有什么强度，但是呢，我这样的人只是知识的传播者，拥有科研数据需要发文章的研究者才是知识的创造者，更值得大家学习。

今天我们来讨论一个问题，关于空间转录组做到单细胞精度的问题。

关于空间转录组的精度问题， 已经是一个非常棘手的问题

常见的10X空间平台精度是55um，华大和百迈客的国产平台都是很高的精度，达到2.5um，

那么我们通常讲空间转录组达到单细胞精度具体是多少呢？看下一张图

我们都知道10X单细胞平台的细胞直径要求是5 ~ 40um，人类的精子细胞头部大概是5um，而通常的哺乳动物的细胞分布在10 ~ 20um之间，但也有一些非常大的细胞，比如卵细胞，肌肉细胞，神经细胞等等，所以这些大的细胞做单细胞分析一般需要抽核处理，但是空间转录组而言，一般我们都做的实体组织，基本上所有的细胞都分布在10 ~ 20um之间，那通常所要求的空间转录组达到单细胞精度就在这个范围。

我们找一篇文献作为例证：在文章Identification of HSC/MPP expansion units in fetal liver by single-cell spatiotemporal transcriptomics中，有这样一段描述。

to validate the spatial relationship at nearly single-cell resolution, we analyzed the mouse E13.5 FL ST data based on Stereo-seq(华大平台), which is a sequencing-based spatially resolved transcriptomic technology with subcellular resolution. We defined 20 bins as a spot (10–15 μm in diameter), which may include 1–3 cell(s), and then annotated the spots

这里面提供了一个很重要的信息，在华大平台上，20bin（10-15um）基本上达到了单细胞的精度，那么高精度的优势是什么？

可见适当的范围内精度越高，越能体现空间位置上的精细结构。

但是国产平台为了能够对空间转录组进行有效分析，采用了以下的策略。

刚才说了，直径10~15um基本上达到了单细胞的精度，按照这个表格，也就是在level 2到3的水平。但是分析上确实存在很大的难题，因为空间转录组如果达到单细胞的精度，基因数却还是无法跟单细胞技术相比，目前国产平台无法大规模推开，分析难度上是最大的问题。

10Xgenomics也在空间转录组上进行单细胞精度的尝试，在最近的文章中，High resolution mapping of the breast cancer tumor microenvironment using integrated single cell, spatial and in situ analysis of FFPE tissue中，首先针对FFPE的样本进行空间单细胞精度的尝试。

在文中10x Genomics的科学家展示了Xenium 原位技术的实际效果，以此新技术实现基因表达和组织学图像的完美结合，能够对同一张 FFPE 切片进行蛋白质和 RNA 测量的定量检测。此外，联合 Chromium Fixed RNA Profiling 技术和CytAssist设备，实现了FFPE样本单细胞水平下基因表达，空间信息及原位蛋白表达信息的高效检测效率。当然，这项技术很容易推广到冰冻切片，以后单细胞的样本制备，或者会沿着这个道路前进。

不过就目前而言，单细胞空间联合分析仍是数据分析的主流。

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