我国学者在空间转录组学测序方面取得进展

　　

图 空间转录组测序技术Decoder-Seq的示意图

　　在国家自然科学基金项目（批准号：21927806）等资助下，厦门大学杨朝勇教授团队在空间转录组测序技术与应用上取得进展，相关研究成果以“解码测序提高空间转录组测序的转录本捕获效率（Decoder-seq enhances mRNA capture efficiency in spatial RNA sequencing）”为题，发表在《自然?生物技术》（Nature Biotechnology）期刊上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41587-023-02086-y。

　　空间转录组学技术是描述组织内基因空间表达模式、揭示细胞组成、空间排列和相互作用的有力工具，在器官结构、胚胎发育、神经科学、生命演化、人类疾病等重大问题研究中具有重要应用价值。近年来，基于空间条形码阵列的测序方法因其可提供无偏好、高通量的空间转录组学分析，获得了研究者们极大的关注，但该技术仍然存在成本昂贵、灵敏度不足、分辨率不高等瓶颈。

　　该团队基于微流控辅助的正交编码策略，在三维（3D）纳米基底上生成了高密度空间条形码的阵列，实现了低成本、高灵敏、高分辨的空间转录组学研究。首先，该工作构建了3D树状纳米基底，将条形码的修饰密度提高了约一个数量级，进而提高了mRNA捕获效率。其次，通过设计通道相互垂直的两种微通道芯片，并通过调节芯片的通道数量和宽度，灵活生成了具有不同捕获面积及空间分辨率（50、25、15和10 μm）的DNA坐标条形码点阵。最后，基于正交编码策略生成的确定性组合条形码显著减少了编码DNA种类，无需解码步骤，显著降低了实验成本。近单细胞分辨率（15 μm）Decoder-seq的灵敏度高达每μm2可检出40.1个mRNA分子，远高于其他同类方法，实现了组织单细胞空间图谱精准绘制。受益于检测灵敏度的显著提高，团队首次发现并证实两种Olfr基因的层状分布新规律，揭示了不同亚型肾细胞癌组织微环境空间免疫异质性，鉴定出一组与肾细胞癌临床分期和预后评估相关的基因集。