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bio-spatial-transcriptomics-spatial-domains

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更新于 10-15 21:55

技能介绍

用途:把组织切片划分为空间连续、表达均一的组织域(如皮层分层、肿瘤核心、间质带),输出每个 spot/细胞一个空间连贯的区域标签。需注意区分:细胞类型是单个细胞的表达身份,niche 是细胞周围的类型组成,空间域是包含多种细胞和多个 niche 的连续区域;若问题是“哪些细胞类型共现”,应使用邻域富集分析而非区域分割。

主要能力:覆盖多类方法。MRF/贝叶斯平滑类:BayesSpace、BASS;图神经网络类:STAGATE、GraphST、SpaGCN、SEDR;邻域增强类:BANKSY、UTAG;组织学引导类:stLearn、SpaGCN。示例版本:squidpy 1.4+、scanpy 1.10+、anndata 0.10+、scikit-learn 1.4+,以及可选 BANKSY、BayesSpace 1.12+、STAGATE/GraphST。

使用方式:先用 squidpy.gr.spatial_neighbors 构建空间图(Visium 用 coord_type='grid'、n_neighs=6;成像点云用 generic 加 KNN 或 Delaunay);再运行域方法。BANKSY 风格邻域增强用 lambda 控制空间权重(约 0.8 偏域,约 0.2 偏细胞分型);BayesSpace 在 R 中调用 spatialCluster(q=7, nrep=10000);STAGATE 先 Cal_Spatial_Net(adata, rad_cutoff=150) 再 train_STAGATE。域数量 k 是生物学决定,需报告 k±1 敏感性;用 rank_genes_groups 标记基因给域命名,标记 p 值仅用于排序标注。

限制:空间权重过大会过度平滑、抹掉边界并合并区域;过小则标签呈椒盐状。DLPFC 等连续层状组织的基准结论不可过度外推到非层状组织。所有方法对非连续域(分散肿瘤巢、免疫聚集)表现较差,因空间先验假设连续;此时应降低空间权重或改用 niche/邻域分析。多样本数据需使用 BASS、PRECAST 或 GraphST 整合,避免批次与生物学混淆。空间图构建单位(像素与微米)不一致会导致结果变化,应固定并复用。参考资料未提及具体收费与价格信息。