NanoString科学家团队公开发布了8个非小细胞肺癌（NSCLC）FFPE样本的单细胞空间原位数据集，供全球研究者使用。
CosMx?SMI是一个突破性的单细胞空间原位成像系统。众所周知，真实世界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?SMI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，并能够兼容多种组织类型。以前所未有的靶标数、分辨率、灵敏度和细胞数量，支持研究人员实现透彻全面的生物学解析。CosMx?SMI目前能够对新鲜冷冻（FF）、福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）等多种类型组织切片的多万个细胞中0多种RNA和超过64种蛋白质分子进行单细胞和亚细胞水平的超高分辨率成像。
本套开源数据集采用了-plex的CosMxRNA检测panel。超多靶标的单细胞空间原位表达信息不仅可以实现精细的细胞分型，发掘生物标志物，构建单细胞空间图谱，对于细胞信号转导、细胞状态分析和细胞配受体检测研究细胞通讯也可能进行深入探究。
01
精细的细胞分型和单细胞空间图谱绘制
该数据通过种RNA在单细胞水平的组织空间定位和表达定量信息，构建了全面的单细胞空间图谱，鉴定出18种不同的细胞类型，包括4种T细胞亚型，并精准定位了这些细胞在组织中的空间位置和分布。
NSCLC组织细胞图谱。该图谱显示了在~20mm2组织区域中的,个细胞。不同颜色表示不同的细胞类型。(A).UMPA图；(B).空间分辨率的细胞图谱。
02
组织微环境表型分析
不同细胞类型在组织中的空间定位使我们能够更加透彻地分析组织微环境。基于对每个细胞的邻域分析，可以将组织划定为不同的空间社群。
NSCLC组织结构图谱。不同颜色表示不同的组织社群。(A).UMAP图；(B).空间分辨率下的组织社群图谱。
03
深入的肿瘤微环境特征
CosMx?SMINSCLC数据不仅从基因表达、细胞类型层面表征了肿瘤微环境，还增加了空间特征（如组织社群），并衡量了免疫细胞侵入肿瘤细胞的倾向性来评估肿瘤微环境的全面特征。比如NSCLC数据集表明，Lung6号样本中巨噬细胞主要被非肿瘤细胞包围，而肥大细胞更多被肿瘤细胞包围。
肿瘤多维度特征。(A).每个组织中每种细胞类型的丰度；(B).每个组织中每种组织社群的丰度；(C).每个组织中每种细胞类型的侵入性。
04
不同空间位置不同细胞类型的差异表达模式
该数据集可以用来分析特定组织背景下，任何细胞类型的基因表达模式变化。以巨噬细胞为例，该NSCLC数据集发现在肿瘤内部和肿瘤-间质边界的巨噬细胞相较于免疫微环境中的巨噬细胞会更多表达SPP1。
NSCLC空间背景下巨噬细胞的基因表达。(A).个基因在所有组织社群中的表达热图；(B).SPP1的空间表达图谱；不同颜色表现了SPP1的表达水平。
05
细胞配受体分析
CosMx?SMI可以支持不同类型细胞通讯中配体-受体对的表达富集分析。该数据集中发现，在肿瘤细胞和T细胞的表面，有16种配受体对的显著富集。
NSCLC数据集中，肿瘤细胞和T细胞的配受体对表达。(A).CosMxHumanUniversalCellCharacterizationRNApanel中涵盖了种配受体对基因；(B).在肺癌组织中，16种配受体对表现出显著的空间特征。
06
检测的可信度
对Lung5号样本的三张连续FFPE切片获取单细胞空间原位数据，其分析结果表现出高度的一致性，即整套方案具有很好的结果可重复性。
从三个样本重复实验中获得了高度可重复的数据结果。
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