说到空间转录组,你肯定听过,那么空间代谢组你又了解多少呢?ST(空间转录组)+SM(空间代谢组)这对组合属于现在生信发文的“新搭子”,而且是偏高端那种~
但是这两个数据本质不一样。ST是转录计数,SM是代谢物强度,一个偏“离散计数型”,一个偏“连续信号型”,统计分布完全不同,不能简单拼在一起分析,所以需要整合多组学数据的朋友,方法掌握不到位,很容易出问题,云生信-营长愿为大家献计献策~
再说一下创新性,在肿瘤研究里这对组合非常有潜力。因为肿瘤微环境本身就是“转录状态+代谢状态”共同决定的,比如缺氧、脂质代谢重编程、免疫细胞代谢状态改变等等,这种信息是单做ST或单做SM很难完整看到的。目前做的人还不算多,不像普通测序已经卷疯了,竞争小好发,分数还容易冲上去,各位用来做课题特别合适。总的来讲,这对组合就是分析的时候稍微费点劲,但是性价比拉满,如果有相应的公开数据集,想在短时间内冲1区再合适不过了!
下面跟着营长看看今天这篇是怎么结合这两种方法做分析的(对6个组织样本进行ST和SM),此外还整合了79个HCC公共单细胞RNA测序数据集。

一句话概括:通过空间转录组+空间代谢组联合分析,发现微血管侵犯阳性(MVI+)肝癌的肿瘤病灶存在高增殖、甘油脂代谢下调的STMN1⁺HMGN2⁺GPC3⁺恶性细胞亚群,而且肿瘤包膜中的牛磺酸通过抑制iCAFs活性推动肝癌进展。
空转+空间代谢属于操作难但是很值的组合,现在正是做的好时机,等再过两年做的人多了,就成常规套路,创新点就没了。
逻辑思路
1.选取MVI+/-肝癌组织,开展空间转录组+代谢组检测,整合公共单细胞、TCGA等大数据
2.划分肿瘤/包膜等区域,解析空间细胞组成与代谢物分布差异
3.筛选MVI+特异STMN1⁺HMGN2⁺GPC3⁺细胞亚群,明确甘油脂代谢下调特征
4.发现牛磺酸抑制iCAFs促癌,多队列验证标志物预后和靶向潜力
主要结果
对空间转录组数据进行聚类、细胞反卷积与CNV分析,结合病理切片划分肿瘤、包膜、癌旁及过渡区域。MVI+与MVI-肝癌的肿瘤区域细胞组成差异显著,肿瘤包膜区以癌相关成纤维细胞(CAFs)和免疫细胞为主,完成精准空间分区。

开展空间代谢组聚类、代谢物注释与区域代谢差异分析。MVI+肝癌肿瘤区甘油脂类代谢物(甘油三酯TG、二酰甘油DG)显著耗竭,肿瘤包膜区有机酸类物质富集,首次揭示MVI+肝癌的空间代谢重编程特征。

整合单细胞转录组、TCGA数据与空间转录组,筛选MVI+特异肿瘤细胞亚群。鉴定出高增殖的SC_C6/C7肿瘤细胞亚群,特征基因在MVI+肿瘤区高度富集,这个亚群和AFP水平、肿瘤分级正相关,还关联治疗耐药。

筛选MVI+亚群标志基因,构建STMN1⁺HMGN2⁺GPC3⁺三阳分型,经多队列免疫荧光验证。三阳细胞亚群在MVI+肝癌中显著富集,是患者总生存、无病生存的独立不良预后因子,成为MVI+肝癌核心恶性细胞标志物。

分析甘油脂代谢通路活性及关键代谢物(PA、DG、TG)的空间分布。STMN1⁺HMGN2⁺GPC3⁺亚群的甘油脂合成通路显著下调,MVI+肿瘤区PA、DG、TG含量远低于MVI-,这个通路低活性对应更差临床预后。

营长来点评
这篇研究首次在肝癌微血管侵犯(MVI)中实现空间转录组+空间代谢组的整合解析,既找到了STMN1⁺HMGN2⁺GPC3⁺这个驱动复发转移的恶性细胞,又锁定了甘油脂代谢降低、牛磺酸抑制iCAFs这两个关键机制。营长团队非常擅长整合空间转录组+单细胞数据,核心成员均有实战经验,支持个性化的思路复现:空间分区、细胞亚群筛选、代谢重编程验证等全流程分析!口碑过硬、交付透明,有营长在让你快速抢占科研新风口!