前言

2019年底，10x Genomics推出Visium空間解決方案，受到廣大科研人員的關(guān)注。歐易生物率先推出空間轉(zhuǎn)錄組業(yè)務(wù)，為國(guó)內(nèi)各大高校、醫(yī)院和研究所的老師提供從實(shí)驗(yàn)到分析，完善的空間組學(xué)服務(wù)，至今已完成近千例空間轉(zhuǎn)錄組樣本。

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可惜的是，10x Genomics已發(fā)布的Visium FF (Fresh Frozen)解決方案具有很多限制，只能處理新鮮凍存樣本。但對(duì)于臨床研究來(lái)說(shuō)，福爾馬林固定和石蠟包埋（FFPE）組織是疾病機(jī)制的回顧性研究中使用最為廣泛的標(biāo)本。這一點(diǎn)從10x Visium發(fā)文數(shù)量上可見(jiàn)一斑——雖然去年空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)被評(píng)為年度技術(shù)，但是10x Visium 技術(shù)在2020年發(fā)文數(shù)量?jī)H17篇。

最近，10x?Genomics空間轉(zhuǎn)錄組全新升級(jí)——全新的Visium FFPE空間基因表達(dá)解決方案，可以突破過(guò)去從FFPE組織中獲取空間全轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)信息的障礙，提供無(wú)偏性的基因表達(dá)檢測(cè)，允許更深入的了解來(lái)推動(dòng)相關(guān)研究，包括生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行回顧性和縱向研究，以及正常和病變組織的比較。通過(guò)優(yōu)化的空間FFPE全轉(zhuǎn)錄組方案，科研人員能夠從FFPE樣本中以高靈敏度和高特異性分析相關(guān)基因的表達(dá)，在形態(tài)學(xué)背景下實(shí)現(xiàn)真正的探索發(fā)現(xiàn)。

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福爾馬林固定和石蠟包埋(FFPE)是保存組織最常見(jiàn)的方法，但這種處理過(guò)程會(huì)損害RNA，使轉(zhuǎn)錄組水平的研究復(fù)雜化。10x Visium FFPE空間解決方案采用RNA模板連接(RNA-templated ligation, RTL)機(jī)制，針對(duì)特定基因，設(shè)計(jì)成對(duì)探針與其靶標(biāo)雜交，然后彼此連接。組織被滲透后，釋放連接的探針對(duì)，結(jié)合捕獲載玻片上的探針，以此捕獲基因表達(dá)信息。目前，10x Visium可以支持對(duì)人類(lèi)和小鼠FFPE樣本中超過(guò)18,000個(gè)基因的RNA表達(dá)進(jìn)行空間分析，并在整個(gè)組織切片上具有高分辨率。

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10x Visium FFPE組織的可視化空間基因表達(dá)具有高敏感性、特異性和可重復(fù)性。使用Visium Spatial Gene Expression分別對(duì)FFPE和FF(Fresh Frozen)小鼠腦組織進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果顯示， Visium FFPE數(shù)據(jù)與Visium FF(Fresh Frozen)數(shù)據(jù)具有高度相關(guān)性，顯示了兩種方法之間的可比性和高靈敏度(如下圖A)。Hpca 空間mRNA表達(dá)數(shù)據(jù)顯示，在新鮮冷凍和FFPE樣品的海馬中均有該基因表達(dá)，與已知的表達(dá)模式一致，表明了Visium對(duì)FFPE的特異性(如下圖B)。對(duì)小鼠大腦FFPE樣本中連續(xù)切片，用Visium FFPE處理后，在聚類(lèi)和UMIs檢測(cè)中顯示出高重現(xiàn)性(如下圖C)。

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結(jié)束語(yǔ)

10x Visium FFPE組織的全轉(zhuǎn)錄組分析為傳統(tǒng)的組織病理學(xué)方法提供強(qiáng)有力的補(bǔ)充。通過(guò)對(duì)FFPE組織切片的整個(gè)轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行高靈敏度和特異性的分析，科研人員能夠?qū)M織結(jié)構(gòu)具有更加全面的理解，為腫瘤生物學(xué)、疾病進(jìn)展、預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物、藥物反應(yīng)和耐藥性以及治療靶點(diǎn)的開(kāi)發(fā)提供新的見(jiàn)解。

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最后的話

臨床研究人員都積累了大量的FFPE樣本，而新鮮冷凍切片的空間組學(xué)技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足該需求。10x?Visium FFPE技術(shù)，是臨床及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的重大突破，空間轉(zhuǎn)錄組或?qū)⒂瓉?lái)學(xué)術(shù)爆發(fā)期。

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