来自患者衍生的异种移植样本的Visium和H&E数据的下一个流管道
Sergii Domanskyi1, Anuj Srivastava1, Jessica Kaster2
1The Jackson Laboratory for Genomic Medicine, Farmington, CT 06032, USA.
Cell reports methods
|April 16, 2024
概括
我们开发了一种名为空间转录学量化 (STQ) 的新管道,以共同分析空间转录学和组织学图像. 该工具通过整合基因表达和成像数据,帮助研究人员了解癌症样本.
科学领域:
- 生物信息学是一种生物信息学.
- 计算生物学 计算生物学
- 癌症研究 癌症研究
背景情况:
- 空间转录和全幻灯片成像 (WSI) 是分析组织结构和基因表达的强大技术.
- 整合这些模式可以更深入地了解复杂的生物系统,特别是癌症.
- 患者衍生异种移植 (PDX) 模型对于研究人类癌症非常有价值,但需要强大的计算工具进行分析.
研究的目的:
- 开发和验证基于Nextflow DSL2的管道,空间转录学量化 (STQ),用于对10x Genomics Visium空间转录学和匹配的H&E染色WSI进行综合分析.
- 为了使多个物种 (老鼠和人类) 的转录组数据和相关的成像特征能够同时处理和分析.
- 为了证明管道在特征癌症标本,特别是PDX模型的实用性.
主要方法:
- 设计了一个Nextflow DSL2管道 (STQ) 来处理Visium空间转录和H&E WSI数据.
- 实现了物种解密 (老鼠/人类) 的转录分类和映射到参考转录组.
- 开发了用于将WSI与Visium数据对齐的方法,每个点提取成像和形态特征.
- 启用灵活的分析工作流程,包括单/双参考基因组和独立图像分析.
主要成果:
- STQ管道成功处理了来自黑色素瘤PDX样本的Visium空间转录组和H&E WSI数据.
- 对老鼠和人类物种的转录组数据进行了解构,并将其映射到参考基因组.
- 允许WSI与Visium点的空间对齐,用于特征提取.
- 对转录和成像数据的聚类分析揭示了一致的模式,证明了数据集成的实用性.
结论:
- 空间转录学量化 (STQ) 管道为空间转录学和组织学成像数据的综合分析提供了一个强大的框架.
- 这种方法促进了复杂组织微环境的表征,特别是在PDX癌症模型中.
- 转录和成像数据集群之间的一致性凸显了生物发现多模式分析的价值.
