10X空间转录组做细胞通讯的打开方式

10X空间转录组这项技术出现的时间也有了1年多之久,很多分析的思路也已经有了比较深的认识,但是对于细胞通讯而言,无论是发表的文章,还是个人分析,都还是需要很多的探索,今天我们就来分享一下关于10X空间转录组做细胞通讯的个性化思路

10X单细胞数据做细胞通讯分析

让我们来回顾一下单细胞数据是如何分析细胞通讯的,当然,能够分析单细胞数据细胞通讯的软件也越来越多了,我们简单回顾一下。


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这是我个人的一个总结,当然,还有一些其他的分析软件,比如celltalker等,但是不知道大家发现了没有,软件的思路是一样的,就是根据不同细胞群基因表达的特征,分析细胞类型之间特异的配受体对,以此来代表细胞类型之间的通讯,区别只在于算法和对结果的解读(或者叫分类)。当然,这样的思路在很多文献里都已经有了很好的运用,首先我们要考虑的就是这样的思路能否运用到10X空间转录组。如果要深入知道这些,必须先知道10X空间转录组与单细胞的一个区别,简单做个整理。


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在这个基础上,我们来探讨空间转录组做细胞通讯的思路。

思路1、单细胞做细胞通讯的思路直接运用到空间转录组。

这个方法单细胞运用最多,最懒的办法就是直接嫁接到10X空间转录组,但是我们这里要注意,单细胞的细胞通讯是代表了不同细胞类型之间的交流(当然是一种推断,不能完全代表事实),而我们空间的聚类,得到的分群是不同的功能区域,以这个理解而言,那就是说,我们这么做的意义在于了解不同功能区域之间的交流,比如皮层与海马区的交流(其实也可以人为按照形态学进行区域划分做通讯分析),这个思路当然不错,但是具有笼统性,不太适合直接运用到空间转录组。

思路2、以spot为基点,分析spot vs spot or spot within spot的通讯

这里的思路指的就是以spot为单位分析细胞通讯,从这个思路出发,分析得到就是细胞通讯交流的区域性,如下图


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从这个角度而言,做细胞通讯的精度最高,不仅在spot水平上进行通讯的分析,了解到细胞通讯的区域性,精度高于单细胞(单细胞把一种细胞类型看成一个整体做通讯,具有笼统性),如果有正常和疾病的样本,这样的分析思路可以分析得到细胞通讯的区域变化,举一个简单的例子,比如我关注免疫相关的通讯,我需要分析spot(也就是空间位置)正常和疾病的免疫通讯的区域变化,如果是肿瘤样本,可能更加明显,(免疫的相同通讯可能远离或者接近肿瘤区域,从而提供很好的临床借鉴)。这种方法,目前而言,很适合空间转录组,既发挥了细胞通讯的作用,又利用了10X空间转录组带给我们的空间位置信息,再结合形态学的特征,对细胞通讯的分析堪称完美。


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思路3、sp with sc 单细胞的差异配受体结合空间分析

单细胞分析得到的差异配受体去空间验证,这个方法很多文献里有这么做,有其优势,两种细胞类型之间的差异配受体对在空间上的分析,可以相互验证,但是缺点很明显,只是把空间作为一个补充,完全忽视了空间位置带给我们的信息,而且会遗漏一些信息,比如肿瘤相关的通讯分析,空间上可以根据形态学对肿瘤和正常区域进行划分,从而在spot水平上分析通讯,比如肿瘤区域内的交流是怎样的,肿瘤和正常区域的交流又是怎样的,而单细胞对肿瘤细胞只是算法推断,完全没有空间形态学来的真实,包括下面提到的空间临近分析,没有空间转录组,完全做不到的。


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不知道大家对空间通讯的思路有没有一个清楚的认识,还是那句话,请保持愤怒,让王多鱼倾家荡产

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