2024年7月4日，廣州實驗室田魯亦團隊和西湖大學劉曉東團隊聯合墨爾本大學、哈佛大學等研究團隊在Nature Methods發(fā)表了一篇題為“Systematic comparison of sequencing-based spatial transcriptomic methods”的研究成果。系統(tǒng)對常見的11種（包括百創(chuàng)智造BMKMANU S1000、10X Genomics Visium（基于poly-A 和基于探針）、DynaSpatial、HDST、Slide-seq V2、Curio Seeker（Slide-seq 的商業(yè)版本）、Slide-tag、Stereo-seq、PIXEL-seq、Salus 和 DBiT-seq）基于測序的空間轉錄組技術（sequencing-based spatial transcriptomics，簡稱sST）進行了比較，并發(fā)現空間轉錄組具有獨特的屬性，并不是簡單的為單細胞數據提供空間維度數據這么簡單，擁有捕獲特殊罕見狀態(tài)細胞及marker的能力，這一點與百邁客生物在空間項目中的案例相符。

文章標題：Systematic comparison of sequencing-based spatial transcriptomic methods

期刊名稱：Nature Methods

研究對象：小鼠胚胎（眼球）、成年小鼠腦（海馬區(qū)）和嗅球

研究團隊：廣州實驗室、西湖大學、墨爾本大學、哈佛大學等

影響因子：36.1

DOI：10.1038/s41592-024-02325-3

研究背景

盡管sST技術通過促進轉錄組尺度的空間基因表達測量催化了生命科學領域重要的進展，但目前還缺乏對不同平臺進行全面基準測試的評估?，F有的技術和數據集的可變性對制定標準化評估指標提出了挑戰(zhàn)。但由于技術和數據集之間的差異性，該領域目前仍缺乏全面的基準測試研究。

實驗基準數據

使用11種sST技術，對三種組織進行實驗，測序及分析，并對可以實現更高分辨率的BMKMANU S1000、Stereo-seq及Slide-seqV2?在細胞級（10μm）分辨率下進一步進行了分析。

文中使用的上一代BMKMANU S1000空間轉錄技術，per spot?直徑2.5μm，中心距4.8μm，達到了亞細胞級別的分辨率，并是其中可以提供高清原片明場成像的高分辨率技術。BMKMANU S1000在腦海馬的數據組中除了展現出卓越的分子逸散控制性能外，還在基因的檢出中有優(yōu)秀表現，研究成本溫和，綜合性能優(yōu)秀，是空間組學研究者的高效手段工具。

捕獲能力測試

在各個平臺的捕獲性能測試中，文章通過對相同捕獲面積內的UMI數進行統(tǒng)計，以此來進行捕獲效率的評判，文中分別對原始測序下，以及數據歸一化條件下，進行了統(tǒng)計，展示出了較大的差異，這意味著不同的測序量對UMI的檢出存在較大的影響，高的數據量可以明顯提升UMI的檢出，隱性表示空間組學應需要比單細胞更高的測序深度。

同時在歸一化的結果下，高分辨率技術中，BMKMANU S1000展現出了極為優(yōu)秀的基因捕獲能力。

文中對visium(polyA-based)未能捕獲到的基因，在其它技術平臺中的表現也做了統(tǒng)計，其中BMKMANU S1000、Stereo-seq及Slide-seqV2都展現出了統(tǒng)一且全面的基因捕獲性能。

分子橫向擴散測試

通過小鼠嗅球（Pixel-seq，Stereo-seq，Slide-seqV2）,小鼠腦海馬（BMKMANU S1000，Slide-seqV2，Salus，Stereo-seq），小鼠胚胎眼球（BMKMANU S1000，Stero-seq，Slide-seqV2）經典marker（Slc17a7、Ptgds及Pmel）的回溯來評估分子的橫向逸散問題，發(fā)現BMKMANU?S1000在腦海馬的表現優(yōu)秀，在小鼠胚胎眼球中表現不足，不同的技術表現出的差異，文中也給出了推論：可能跟樣本切片操作及組織透化等實驗存在關聯，提示后續(xù)的研究者在樣本準備及透化實驗應該更加的謹慎。

聚類及注釋

通過對各種技術平臺小鼠胚胎眼球數據的聚類注釋并與經典結構做對比，進行了評估測試，在全部數據下Slide-seqV2,Stereo-seq表現出了預期結果，BMKMANU S1000?在黑色素細胞的分型中未能預期，這也跟之前的分子橫向擴散結果相匹配。同時在歸一化的數據下，BMKMANU S1000與其它兩種技術有了相似的細胞類型檢出，這樣證明測序的數據量也會對后續(xù)的細胞類型鑒定造成影響。

跨技術平臺的marker及通訊分析差異

通過各個聚類差異marker的鑒定，發(fā)現不同的技術上有不同的表現，這可能與實驗中的條件，尤其是透化條件，測序深度等存在一定的關系。

不同sST方法和通訊分析方法（如CellChat和CellPhoneDB_v4）并未獲得一致結果。

文章總結

本次項研究中，使用11種sST方法對目標組織進行了空間轉錄組學分析，生成了一個跨平臺的數據集（稱為cadasSTre），旨在對基于測序的空間轉錄組（sST）方法進行基準測試，深入比較了這些方法的靈敏度、擴散性、聚類能力和標記基因檢測性能，以及不同聚類方法，通訊分析方法存在的差異。更是通過空間數據與單細胞數據的比較提出了空間轉錄組并非僅有為單細胞數據添加空間維度信息一個屬性，更在特殊狀態(tài)細胞等方面存在意義。

研究結果表明，上一代BMKMANU S1000在圖像，基因檢出，研究成本控制上表現突出。研究者也同樣認為雖然spot直徑是一個相對重要的指標，但是相比于此，整體基因的捕獲，分析擴散的控制更為重要。

三種高分辨率的技術，分別在嗅球，眼球，腦海馬樣本中的表現不一，沒有恒定優(yōu)秀的平臺，這說明空間數據的差異，很有可能除了技術平臺的差異，很大程度上會受樣品類型以及實驗差異的影響。提醒后續(xù)的研究者在前期的備樣及實驗中應更加的謹慎。

百邁客生物在長期的空間高分辨率空間產品服務中，積攢了足夠的樣本經驗，可以確保前期實驗對結果差異影響降到最低，同時新一代百創(chuàng)S3000產品更是在分子捕獲方面有了非常大的提升（30%-70%，不同物種及組織UMI數目）同時結合百創(chuàng)獨有的“三片合一”細胞分割策略可以更好提升結果準確性，能夠獲取到更為豐富、深入的細胞及空間位置信息。這不僅提高了研究的準確性和可靠性，還能夠為科研工作者提供更加清晰、直觀的空間細胞級別圖像，幫助更好地理解和分析實驗結果。

百邁客生物也期待更多的科學家和業(yè)界專家加入到這一領域的研究中來，共同推動生命科學領域的繁榮與發(fā)展。