【空间转录组测序】CosMx™ SMI单细胞空间原位技术检测

       NanoString发布的CosMx™ﾠSMI单细胞空间原位分子成像平台，结合了超高分辨率成像技术和多靶标检测能力，能够在单细胞及亚细胞分辨率下对超多靶标（RNA和蛋白）的空间原位信息进行可视化和定量分析。众所周知，FFPE样本的RNA和蛋白质往往质量较低、降解严重，因此对其进行分析极具挑战性。CosMx™ﾠSMI系统具有简单的样本制备流程和稳定的原位杂交化学原理，能够兼容多种组织类型的检测，包括新鲜冷冻组织（FF）、福尔马林固定石蜡包埋组织（FFPE）以及组织芯片（TMA）等。目前已有panel能够实现对6000种RNA和64种蛋白进行检测，能在保留靶标基因在组织原位空间信息的基础上，实现更高的基因组覆盖度，支持研究人员透彻解析组织和细胞异质性，深入研究背后的生物学功能，发现重要的生物标志物。

       自CosMx™ SMI商业化发布以来一年左右的时间里，利用CosMx™ SMI平台技术已开展的研究项目＞150项；涉及的组织类型＞70种；已正式发表见刊的研究成果文章＞30篇。


CosMx™ SMI工作原理

       针对目标基因设计“原位杂交探针”（ISH），探针分2段，第一段是针对目标基因的结合区域（Target bindingdomain），第二段为读出域（Readout domain），包括四段不同的序列，分别与特定的报告探针（Reporter）进行杂交。报告探针，一部分与Readout domain互补杂交，另一部分与荧光染料结合，在激发光的照射下发出荧光，报告目标RNA的存在。

       1000基因panel的一次完整的探针杂交过程共包括16轮，每轮杂交都会有4种颜色的荧光染料（报告探针与荧光染料结合处有一个紫外光敏感的基团，被紫外光照射时，敏感基团断裂，导致荧光染料和报告探针断裂，然后被缓冲液洗掉，进行下一轮杂交）。在一轮杂交中，一个ISH探针若与特定的报告探针和荧光染料杂交，则发出相应颜色的荧光，若在这一轮没有与对应的报告探针杂交，则不发荧光。

       经过16轮杂交，每一个RNA分子在每一轮中是否发出荧光（0ﾠorﾠ1）以及发出荧光的颜色，会读出一个特定序列（即荧光Barcode序列），通过查询预先设计好的基因与barcode序列的对照表，就可以对空间原位基因进行定性。