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alterlab-squidpy-spatial

数据与分析

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更新于 10-15 19:56

技能介绍

用途:该技能用于空间转录组/空间分辨组学分析,基于 squidpy 1.8.x,运行在 AnnData 与 SpatialData 对象上。它处理非空间 scRNA-seq 流程无法回答的问题:哪些细胞类型相邻(邻域富集)、细胞类型对随距离的共现、哪些基因在组织空间中变化(Moran's I 空间可变基因)、以及可能的配体-受体信号(ligrec)。非空间 QC/聚类交给 alterlab-scanpy,spot 解卷积交给 alterlab-scvi-tools。

主要能力:构建空间邻接图并运行邻域富集、共现、交互矩阵、Ripley 统计与中心性分数;用 Moran's I(spatial_autocorr)或 Sepal 找空间可变基因;空间背景下的配体-受体分析;识别空间生态位/组织域(calculate_niche_*:neighborhood profile、UTAG、CellCharter、SpatialLeiden);读取平台输出到 AnnData/SpatialData 并选择正确的 coord_type。

关键决策:coord_type 必须匹配平台几何。Visium spot 用 coord_type="grid", n_neighs=6, n_rings=1..2;Visium HD 用 coord_type="grid"(方形网格);Xenium/MERFISH/CosMx 单细胞用 coord_type="generic", delaunay=True(或 n_neighs=k)。coord_type=None 仅在 adata.uns 含 spatial 且 n_neighs=6 时自动选 grid,否则回退 generic,建议显式设置。delaunay=True 仅用于 generic;n_rings 仅用于 grid。1.8 也提供 spatial_neighbors_grid、_knn、_radius、_delaunay 等直接构建器。

使用方式:Visium 用 sq.read.visium;MERSCOPE/CosMx 用 sq.read.vizgen、sq.read.nanostring;Xenium 与 Visium HD 用 spatialdata-io 的 xenium、visium_hd、merscope 读入 SpatialData。标准流程:先由 alterlab-scanpy 完成 QC、标准化、HVG、PCA、邻居、Leiden、UMAP,再在此构建空间图并运行 sq.gr.nhood_enrichment、sq.gr.co_occurrence、sq.gr.spatial_autocorr、sq.gr.ligrec、sq.gr.calculate_niche_neighborhood 等,配合 sq.pl 可视化。辅助脚本 spatial_neighborhood.py 可按 --platform 选择 coord_type,一次运行核心统计并输出 JSON 摘要与更新后的 .h5ad。

适用场景与限制:适用于 Visium、Visium HD、Xenium、MERFISH/MERSCOPE、CosMx 等平台。不触发非空间 scRNA-seq QC/聚类、spot 解卷积、AnnData 对象操作、RNA 速率、bulk 差异表达、原始 FASTQ 定量、多样性统计等,这些分别路由到其他技能。Visium spot 为多细胞,做细胞类型级结论前需先解卷积。报告邻域富集时应给出置换背景下的 z 分数而非原始计数。具体收费、价格与效果资料未提供。