DSP空间多组学技术Q-A大揭秘

空间多组学领域的“新晋顶流”——GeoMx® Digital Spatial Profiler（DSP）全面空间生物学解决方案一经问世便备受关注。已经有不少科研人率先尝试采用该技术开展课题研究并取得了令人激动的成果；也有不少人持观望态度，希望能够对该技术有更多的了解。

SBC空间生物学小分队根据大家高频提到的问题以及项目经验为大家总结了关于DSP技术的常见问题，希望能够让您对该技术有更深入的了解。

Q1：DSP号称空间多组学技术，指的是哪些组学呢？这些组学可以同时检测吗？

① DSP在四通道形态学marker的基础上，可进行空间转录组和空间蛋白组两大组学检测；

② 可以通过一张切片同时检测转录组和蛋白质组，也可以在邻片上分别检测转录组和蛋白组。

Q2：DSP对物种和样本类型有限制吗？

有限制。由于探针设计的限制，DSP目前只设计了人和小鼠的全基因组及数百种蛋白检测探针，其他物种如果跟人和小鼠同源性较高，可用保守探针进行部分检测。样本类型主要可分为FFPE样本，冰冻组织切片和组织芯片（TMA）的检测。

Q3：DSP可以检测所有基因、蛋白表达吗？

可以检测人和小鼠的约18000个编码基因，但不能检测全部蛋白。目前已开发数百种蛋白标签抗体，主要涉及肿瘤免疫、药物靶标、神经相关蛋白。官方也在持续开发新的蛋白靶标，若感兴趣可联系SBC工作人员获取最新蛋白靶标目录。

Q4：DSP技术的工作流程是怎样的？

主要包含以下五个步骤：

① 染色&孵育：利用标准IHC方法，将成像试剂（荧光标记的抗体/探针）、定量试剂（DSP条形码标记的抗体/探针）和组织切片进行混合杂交和染色。支持在组织切片上预染1-4个荧光抗体或荧光探针，展现切片的形态学特征，有助于预先筛选目标研究区域，因此荧光染料又被称为形态学marker；

② ROI圈选：ROI即感兴趣的区域，是DSP流程中十分重要的流程，决定了后续检测的组织区域。同时，可根据形态学marker进行进一步AOI的Segmentation；

③ UV切割：目的是释放RNA探针或蛋白抗体上连接的寡核苷酸标签序列；

④ 标签收集：收集释放的寡核苷酸标签序列进行定量；

⑤ 定量：对收集的寡核苷酸标签序列进行PCR扩增建库，加上测序接头，通过UMI对标签去重，通过probe ID与探针文库比对明确标签对应的基因，最终完成表达定量。

SBC空间生物学平台DSP工作流程示意图

Q5：ROI和AOI的区别是什么？

ROI全称是Region of Interest，即感兴趣的区域，也就是在DSP工作流程的第二个步骤“区域挑选”中目标圈选的区域。AOI全称是Area of Illumination，本质和ROI一样都是感兴趣的区域，只是在DSP中二者有一定的层级关系，当我们对所选感兴趣区域（ROI）进一步基于区域内部不同形态学特征做分割时，从区域中分割出来的小的区域就被称之为AOI。

Q6：如何进行ROI的圈选呢？

DSP支持5种圈选策略：

① 几何圈选：评估不同组织区域的组织异质性，按照特定的几何形状圈选目标区域，正方形，圆形，几何图形都可以；

② 细胞亚型分选：从复杂组织中实现对细胞亚群或特定组织区域精细识别和精准分析；

③ 等高线圈选：使用从中心区域辐射的等高线形状评估邻近区域如何影响生物过程和表达变化趋势；

④ 网格分析：使用可调的网格模式进行全面、深度的空间定位分析；

⑤ 稀有细胞圈选：在细胞类型特异的形态学标记指导下圈选组织中离散的特定细胞，揭示不同细胞亚群的信号通路和功能。

其中几何圈选和细胞亚型分选是最常用到的两种圈选策略，具体如何圈选主要取决于研究者的研究目的，需要具体问题具体分析。需要注意的是，对于DSP转录组项目而言，每个ROI/AOI中至少包含100-200个细胞，对于DSP蛋白组项目而言，每个ROI/AOI中至少包含50个细胞，细胞数过少会导定量不准确或者建库失败。