2024年3月，华大时空组学即将正式发布时空蛋白转录组产品方案Stereo-CITE，该方案能够在同一张组织切片上实现全转录组和超高重蛋白共检测。升级后的生信分析工具也可支持蛋白组和转录组联合分析，有助于科研人员获得更广的空间组学研究视角。
为了推动肿瘤组织微环境和精准医疗等领域科研创新，华大时空组学联合生态合作伙伴，共同发起面向中国地区科研人员的时空蛋白转录组科研支持计划。
Stereo-CITE技术原理
Stereo-seq芯片T上装载具有空间坐标信息的捕获探针，探针能够原位捕获组织中的mRNA分子和抗体衍生标签 (Antibody Derived Tag，ADT) ，并通过空间条形码(Coordinate lD，CID)还原回空间位置，获取全视场样本的转录组和多蛋白空间分布信息 。
Stereo-CITE技术原理[1] doi: 10.1101/2023.04.28.538364
为什么选择Stereo-CITE
01 同原理技术中领先的空间分辨率
Stereo-CITE可实现纳米级（500 nm）分辨率，为研究人员呈现空间微尺度的分子景观。
全转录组和蛋白共同检测技术SPOTS（左图，基于其他平台）与Stereo-CITE（右图）在小鼠脾脏中的空间分辨率表现对比。
在小鼠脾脏中，利用Stereo-CITE获得的蛋白空间表达热图（左图，Bin10）；CD4，IgD，CD169和CD163的蛋白表达伪彩图（右图，Bin10）；Stereo-CITE可准确还原所展示蛋白标记物的空间位置。
在人淋巴结中，利用Stereo-CITE获得的蛋白空间表达热图（Bin10，左图）；CD49f，CD3，CD19和CD169的蛋白表达伪彩图（Bin10，右图）；Stereo-CITE可准确还原所展示的蛋白标记物的空间位置。
02 超高重蛋白与全转录组共检测
Stereo-CITE可实现全转录组和100+蛋白的共同检测，且蛋白检测不影响转录组基因捕获。
利用Stereo-CITE可实现全转录组和100+蛋白的共同检测。与单独转录组流程相比，100+蛋白共检测的转录组聚类结果显示出高度一致性，证明蛋白检测不影响转录组的基因捕获。
03 转录组与蛋白组联合检测优势
转录组和蛋白组分别揭示了基因表达和蛋白质水平的详细信息。通过多组学分析，研究人员可以验证转录水平与蛋白水平之间的一致性，从而增强研究结果的可信度。特别是在分析低丰度表达基因时，Stereo-CITE提供的蛋白信息是一个宝贵的补充。此外，对于转录丰度与蛋白丰度不匹配的样本，进一步探究可能的转录后调控机制将具有重要意义。
左图：小鼠胸腺组织Bin20水平下的基因和ADT捕获情况（Stereo-CITE技术），可以观察到蛋白ADT的捕获的UMI数目明显高于其所对应的基因捕获的UMI数目。右图：T 细胞富集靶标CD3，CD4和CD8的 mRNA 与 ADT的UMI水平之间的相关性（SPOTS方法），也可以观察到ADT捕获数目更多。
在联合分析中，蛋白质组数据对于区分某些特定细胞群（Cluster）的贡献尤为显著。相较于仅依赖转录组数据，蛋白质组信息能够提供更为精确的细胞分型依据。
左图：单细胞CITE-seq中蛋白信息加入可有效区分CD4和CD8T细胞亚型。右图：Bin20条件下，在所有cluster中，蛋白信息对联合分析聚类的贡献值。若某些cluster中ADT weight>0.5，证明蛋白信息在这个分型中起主要作用。
04 多元化应用场景
Stereo-CITE在以下领域均有广阔的应用前景：
▶ 发育机制研究
▶ 肿瘤微环境探索
▶ 组织器官空间图谱构建
▶ 器官结构异质性研究
▶ 免疫治疗
▶ 药物开发和临床Biomarker挖掘
更多应用场景持续更新中。
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[1]参考文献：
Liao S, Heng Y, Liu W, et al. Integrated Spatial Transcriptomic and Proteomic Analysis of Fresh Frozen Tissue Based on Stereo-seq [J]. BioRxiv, 2023. doi: 10.1101/2023.04.28.538364.
内容 | 庄雯、刘一帆
审核 | 黎晓玲
