空间生物学是生命科学领域的革命性突破方向,而数字空间转录组(DSP)技术作为空间多组学的核心支撑,彻底打破了传统转录组研究丢失空间位置信息的局限。上海乐备实(Labex)引入GeoMx DSP技术平台,打造专业化空间转录组检测服务,实现基因表达信息与组织空间定位的精准关联,为疾病机制研究、生物标志物筛选及靶向治疗开发提供全新技术路径。本文将系统解析乐备实 DSP 空间转录组技术的核心优势、应用价值及临床转化潜力。
一、DSP 空间转录组技术原理与背景
1.1 技术背景
空间多组学技术自 2020 年被《Nature Methods》评为 “年度技术” 后,持续成为生命科学领域的研究热点,2022 年再次被《Nature》列为高关注度技术。传统单细胞转录组虽能解析细胞异质性,却丢失了关键的空间位置信息,而 DSP 空间转录组技术完美弥补这一缺陷,实现 “基因表达 + 空间定位” 的双重维度解析,为揭示组织微环境中细胞互作机制提供了可能。乐备实基于 NanoString GeoMx DSP 技术平台,构建了覆盖 RNA 和蛋白质水平的空间多组学检测体系,成为转化医学研究的核心技术支撑。
1.2 核心原理
DSP 技术的核心是通过 “荧光标记 - 区域选择 - 信号捕获” 的闭环流程,实现特定空间区域的分子表达谱分析。其关键技术原理包括三点:
一是采用寡核苷酸标签标记抗体或 RNA 探针,实现蛋白质或 RNA 的多重信号读取;
二是通过光切割接头将标签与亲和试剂连接,可精准释放目标区域的分子信号;
三是通过定制化光投射模式,灵活选择 1 至 5000 个细胞组成的感兴趣区域(ROI),实现针对性检测。
该技术可同步解析约 20000 个 RNA 或 100 种蛋白质的空间表达信息,为深度挖掘分子调控网络提供全面数据支撑。
二、DSP 空间转录组技术操作流程
基于标准化实验流程与专业技术团队,构建了高效稳定的 DSP 检测服务体系,核心操作流程如下:
- 样本制备与处理:兼容福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)、新鲜冻存组织、穿刺样本及组织芯片(TMA)等多种样本类型,无需复杂解离,直接保留组织原始结构。样本经脱蜡、抗原修复后,进行核酸或蛋白水平的探针 / 抗体孵育。
- ROI 区域定义与标记:结合病理形态学特征,通过激光扫描精准圈定目标感兴趣区域(如肿瘤核心区、肿瘤 - 基质界面、正常组织对照区等),实现特异性区域选择。
- 光切割与信号释放:通过特定波长激光照射目标区域,触发光切割接头断裂,释放带有特异性标签的寡核苷酸分子,确保信号的空间特异性。
- 信号检测与数据分析:回收释放的标签分子,通过 nCounter 数字条码技术进行高通量信号检测,结合乐备实定制化分析流程,生成基因表达矩阵、空间表达图谱、差异分析结果及功能富集报告,实现从数据到结论的完整转化。
DSP空间组学适配样本三、DSP 空间转录组技术对比基础实验的核心优势
相较于传统转录组测序、免疫组化等基础实验技术,乐备实 DSP 空间转录组技术具有显著优势:
- 空间信息完整保留:突破传统转录组 “丢失空间坐标” 的瓶颈,实现基因表达与组织位置的精准对应,真正揭示 “哪里的细胞在表达什么基因”。
- 样本兼容性极强:针对临床最常见的 FFPE 样本表现优异,打破困难样本与前沿技术的应用壁垒,充分利用临床存量样本资源。
- 高通量与高灵敏度兼顾:同步检测数千个基因或上百种蛋白,单细胞级灵敏度可精准捕获低丰度分子表达信号,兼顾广度与深度。
- 灵活定制化检测:可自由选择任意感兴趣区域,支持多区域对比分析,精准聚焦关键病理区域的分子特征,避免整体检测的信号稀释。
- 多组学整合能力:同时支持 RNA 和蛋白质水平检测,可与单细胞测序数据联合分析,实现 “细胞身份定义 + 空间位置定位 + 功能机制解析” 的研究闭环。
四、技术应用:赋能肿瘤内科胃癌精准研究
胃癌作为全球高发恶性肿瘤,其异质性强、预后差异大的特点给临床诊疗带来巨大挑战。乐备实 DSP 空间转录组技术针对肿瘤内科胃癌研究的核心需求,提供全方位技术支撑:
4.1 疾病研究核心方向
- 胃癌肿瘤微环境异质性解析:精准区分肿瘤核心区、肿瘤 - 基质界面(TSI)、癌旁正常组织的分子表达差异,揭示不同区域的细胞组成与功能特征。
- 转移相关机制研究:聚焦 TSI 区域的分子互作网络,挖掘促进肿瘤侵袭转移的关键信号通路与调控基因。
- 免疫治疗疗效预测:分析免疫细胞在肿瘤组织中的空间分布特征,评估免疫检查点分子的空间表达模式,为免疫治疗方案选择提供依据。
- 预后标志物筛选:鉴定与胃癌患者生存期相关的空间特异性分子标志物,助力临床预后分层。
4.2 解决的核心研究难题
- 突破异质性解析瓶颈:传统检测难以区分肿瘤组织中不同亚群的分子特征,DSP 技术可精准定位高侵袭性肿瘤亚群(如 G2 亚型)的空间分布,揭示其与免疫抑制微环境的关联。
- 阐明细胞互作机制:明确肿瘤细胞与癌相关成纤维细胞、免疫细胞的空间共定位关系,解析 “细胞 - 细胞” 通讯的分子基础,如 TSI 区域 GREM1+ myCAF 细胞与肿瘤细胞的互作机制。
- 挖掘潜在治疗靶点:发现空间特异性高表达基因(如 SOX9、ITGB1 等),为靶向药物研发提供全新靶点,部分靶点已通过 CRISPR 筛选验证其促肿瘤功能。
- 优化临床样本利用:基于 FFPE 样本的高效检测能力,充分挖掘临床存量样本的科研价值,降低样本收集难度,加速转化医学研究进程。
五、DSP 空间转录组检测技术哪个公司提供?
上海乐备实(U-Labex)是国内 DSP 空间转录组技术服务提供商,依托 GeoMx DSP 平台打造了标准化、高性价比的检测服务体系。其产品有:
| 货号 | 产品名 |
| LXDSWH48-1 | DSP人空间全转录组图谱_WTA_48 |
| LXDSCH24-1 | DSP人癌症空间转录组图谱_CTA_24 |
更多产品详情可访问乐备实官方网站查询。
结语
DSP 空间转录组技术通过 “空间定位 + 高通量分子检测” 的核心优势,彻底革新了组织生物学研究模式,尤其在肿瘤内科胃癌等疾病的异质性解析、机制研究及靶点发现中发挥不可替代的作用。凭借兼容临床样本、高灵敏度、灵活定制等技术特点,乐备实将持续为科研工作者提供专业的技术支撑,加速疾病机制研究与临床转化进程,为精准医疗发展注入核心动力。





沪公网安备31011502400759号
营业执照(三证合一)