1、产品介绍

CosMx™ SMI 高通量原位分析平台，可对福尔马林固定石蜡包埋 (FFPE) 和新鲜冷冻 (FF) 组织等样本进行细胞和亚细胞分辨率的空间多组学分析，可对多达 1000 种 RNA 和 64 种经过验证的蛋白质分析物实现快速定量和可视化。CosMx™ SMI作为灵活的空间单细胞成像平台，将推动对细胞图谱、组织表型、细胞间相互作用、细胞过程和生物标志物发现的更深入洞察。

CosMx™ SMI 实现单细胞和亚细胞结构的超高分辨率多重蛋白和RNA原位检测

2、技术优势

• 高重数、多组学

单个平台实现多达 1000 种 RNA 和 64 种经过验证的蛋白质分析。更高重数的RNA和蛋白质panel产品将陆续发布。是单细胞分辨率条件下检测重数最多的空间单细胞分析平台。

• 高分辨率

在亚细胞结构水平实现单细胞原位检测。基于细胞边界染色和细胞核染的算法实现高精度的单细胞分割。

• 样本多样性

兼容FFPE，新鲜冷冻，TMA，类器官等样本。

• 经济之选—FOV选择灵活、可拼片

易于使用的工作流程，可根据客户需求选择panel及扫描区域。锚定目标区域，可通过拼片检测高效应用样本并节省研究成本。

• 3D可视化

CosMx™ SMI对样本进行8层Z轴立体扫描，对信号多次捕获，提高检测灵敏度，并实现3D可视化。

• 灵敏度高

单个细胞检测包括低表达在内的数千个转录本，不漏检低表达基因。

3、CosMx™ SMI检测流程

1.固定并透化5 μm FFPE或新鲜冷冻组织切片。

2.RNA探针与组织样本中的靶标杂交。

3.清洗组织样本，然后与寡核苷酸标记的抗体孵育，进行形态学标志物染色。

4.在清洗后，组装流动槽并上样至SMI仪器进行形态学标志物成像。

5.选择组织上所需的成像区域。

6.仪器自动进行多轮报告子结合和荧光成像，读取每个成像的RNA探针或蛋白质抗体的条形码。

7.CosMx SMI数据分析。

生信分析流程

CosMx™ SMI通过基于抗体的组织标记和AI的多模式细胞分割方法实现精确的细胞边界检测。在质控后通过归一化以确保细胞特异性总转录本丰度和计数分布可实现下游的可视化和数据分析。分析内容包括空间背景下的细胞类型、细胞通讯、信号通路、差异表达、空间网络及可视化等。

分析结果展示（部分）

原位细胞分型

细胞通讯-配体受体分析

RNA原位可视化展示

细胞亚结构RNA原位展示

4、样本要求

5、CosMx™ SMI Panel及应用方向

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

敬请期待：

• Human 6K Discovery RNA Panel

• Universal Cell Characterization RNA Panel

6、案例分析

研究背景：

炎症性肠病（IBD）是由免疫介导的慢性胃肠道疾病，通常根据组织学、影像学和临床特征分为克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）。但这两种疾病在疾病进展和治疗反应等方面表现出令人困惑的显著异质性。目前尚未建立有效的临床或生物学特征来解释和预测该现象，因此对这些异质性背后分子机制的揭秘成为亟需解决的重大问题。

研究思路：

• 通过对健康、UC和CD患者的结肠活检组织进行scRNA-seq，发现了79个不同的细胞群，各细胞群的丰度和占比在不同疾病组之间存在显著差异，其中包括巨噬细胞和中性粒细胞在内的髓系细胞群在患者群体中的组成占比具有最高的多样性，这些细胞类型差异可能是导致患者在疾病表型和进展方面出现显著异质性的重要因素。

• 利用CosMx™ SMI对一组福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）结肠样本进行单细胞空间原位检测，在组织空间背景下，共对约1000个基因在不同类型单个细胞中的精准空间定位和精细表达信息进行了检测。

研究发现：

• 整合单细胞RNA测序和单细胞空间原位分子成像分析，提供健康和炎症性肠病（IBD）结肠活检组织的细胞组成特征

• 单细胞测序和单细胞空间原位转录组分析揭示结肠粘膜中常驻和炎性巨噬细胞的不同细胞群体及共定位

• CosMx™ SMI单细胞空间原位分子成像分析证实了炎症依赖性替代巨噬细胞的扩张，并揭示了它们在炎症性肠病结肠中的组织分布

总结：

该项研究中，研究人员重点研究了骨髓区，尤其是在患者之间差异最明显的巨噬细胞和中性粒细胞亚群，并发现这些细胞群体的丰度和空间分布差异可以在一定程度解释疾病的异质性。研究人员认为，肠道巨噬细胞能感知微环境的变化，可以作为患者特异性分子模式的可靠指标，从而成为有希望的靶点。由CosMx™ SMI提供的超多靶标在单细胞空间分辨率的定位和表达信息，对于了解细胞功能、特定细胞间的相互作用，以及透彻了解这些细胞空间特征与疾病的关系至关重要。

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

影响因子：16.6