1、產品介紹
CosMx? SMI 高通量原位分析平臺，可對福爾馬林固定石蠟包埋 (FFPE) 和新鮮冷凍 (FF) 組織等樣本進行細胞和亞細胞分辨率的空間多組學分析，可對多達 1000 種 RNA 和 64 種經過驗證的蛋白質分析物實現快速定量和可視化。CosMx? SMI作為靈活的空間單細胞成像平臺，將推動對細胞圖譜、組織表型、細胞間相互作用、細胞過程和生物標志物發現的更深入洞察。
CosMx? SMI 實現單細胞和亞細胞結構的超高分辨率多重蛋白和RNA原位檢測
2、技術優勢
? 高重數、多組學
單個平臺實現多達 1000 種 RNA 和 64 種經過驗證的蛋白質分析。更高重數的RNA和蛋白質panel產品將陸續發布。是單細胞分辨率條件下檢測重數最多的空間單細胞分析平臺。
? 高分辨率
在亞細胞結構水平實現單細胞原位檢測。基于細胞邊界染色和細胞核染的算法實現高精度的單細胞分割。
? 樣本多樣性
兼容FFPE，新鮮冷凍，TMA，類器官等樣本。
? 經濟之選—FOV選擇靈活、可拼片
易于使用的工作流程，可根據客戶需求選擇panel及掃描區域。錨定目標區域，可通過拼片檢測高效應用樣本并節省研究成本。
? 3D可視化
CosMx? SMI對樣本進行8層Z軸立體掃描，對信號多次捕獲，提高檢測靈敏度，并實現3D可視化。
? 靈敏度高
單個細胞檢測包括低表達在內的數千個轉錄本，不漏檢低表達基因。
3、CosMx? SMI檢測流程
1.固定并透化5 μm FFPE或新鮮冷凍組織切片。
2.RNA探針與組織樣本中的靶標雜交。
3.清洗組織樣本，然后與寡核苷酸標記的抗體孵育，進行形態學標志物染色。
4.在清洗后，組裝流動槽并上樣至SMI儀器進行形態學標志物成像。
5.選擇組織上所需的成像區域。
6.儀器自動進行多輪報告子結合和熒光成像，讀取每個成像的RNA探針或蛋白質抗體的條形碼。
7.CosMx SMI數據分析。
生信分析流程
CosMx? SMI通過基于抗體的組織標記和AI的多模式細胞分割方法實現精確的細胞邊界檢測。在質控后通過歸一化以確保細胞特異性總轉錄本豐度和計數分布可實現下游的可視化和數據分析。分析內容包括空間背景下的細胞類型、細胞通訊、信號通路、差異表達、空間網絡及可視化等。
分析結果展示（部分）
原位細胞分型
細胞通訊-配體受體分析
RNA原位可視化展示
細胞亞結構RNA原位展示
4、樣本要求
5、CosMx? SMI Panel及應用方向
1. Human Universal Cell Characterization RNA Panel ~1k plex
2. Mouse Neuroscience RNA Panel ~950 plex
3. Human IO Protein Panel ~64 plex
4. Mouse Neuroscience Protein Panel ~64 plex
敬請期待：
? Human 6K Discovery RNA Panel
? Universal Cell Characterization RNA Panel
6、案例分析
研究背景：
炎癥性腸病（IBD）是由免疫介導的慢性胃腸道疾病，通常根據組織學、影像學和臨床特征分為克羅恩病（CD）和潰瘍性結腸炎（UC）。但這兩種疾病在疾病進展和治療反應等方面表現出令人困惑的顯著異質性。目前尚未建立有效的臨床或生物學特征來解釋和預測該現象，因此對這些異質性背后分子機制的揭秘成為亟需解決的重大問題。
研究思路：
? 通過對健康、UC和CD患者的結腸活檢組織進行scRNA-seq，發現了79個不同的細胞群，各細胞群的豐度和占比在不同疾病組之間存在顯著差異，其中包括巨噬細胞和中性粒細胞在內的髓系細胞群在患者群體中的組成占比具有最高的多樣性，這些細胞類型差異可能是導致患者在疾病表型和進展方面出現顯著異質性的重要因素。
? 利用CosMx? SMI對一組福爾馬林固定石蠟包埋（FFPE）結腸樣本進行單細胞空間原位檢測，在組織空間背景下，共對約1000個基因在不同類型單個細胞中的精準空間定位和精細表達信息進行了檢測。
研究發現：
? 整合單細胞RNA測序和單細胞空間原位分子成像分析，提供健康和炎癥性腸病（IBD）結腸活檢組織的細胞組成特征
? 單細胞測序和單細胞空間原位轉錄組分析揭示結腸粘膜中常駐和炎性巨噬細胞的不同細胞群體及共定位
? CosMx? SMI單細胞空間原位分子成像分析證實了炎癥依賴性替代巨噬細胞的擴張，并揭示了它們在炎癥性腸病結腸中的組織分布
總結：
該項研究中，研究人員重點研究了骨髓區，尤其是在患者之間差異最明顯的巨噬細胞和中性粒細胞亞群，并發現這些細胞群體的豐度和空間分布差異可以在一定程度解釋疾病的異質性。研究人員認為，腸道巨噬細胞能感知微環境的變化，可以作為患者特異性分子模式的可靠指標，從而成為有希望的靶點。由CosMx? SMI提供的超多靶標在單細胞空間分辨率的定位和表達信息，對于了解細胞功能、特定細胞間的相互作用，以及透徹了解這些細胞空間特征與疾病的關系至關重要。
Garrido-Trigo, Alba et al. “Macrophage and neutrophil heterogeneity at single-cell spatial resolution in human inflammatory bowel disease.” Nature communications vol. 14,1 4506. 26 Jul. 2023, doi:10.1038/s41467-023-40156-6
影響因子：16.6
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