图片来源于10x Genomics

在空间转录组学领域持续革新的当下，10x Genomics再次重磅出击，全新推出Visium HD 3'技术。这一技术凭借基于3' poly(A)捕获mRNA的方法，不仅实现全转录本水平的空间基因表达分析，更打破物种限制，让多种新鲜冷冻样本研究成为可能。

当Visium HD 3'遇上ONT测序，如同双剑合璧，将解码空间全长转录组的“超清解析”新可能，为科研人员呈现前所未有的分子细节，开辟空间生物学研究的全新路径。

技术原理

Visium HD 3’空间转录组技术以Visium CytAssist平台为核心支撑，通过精巧的芯片设计与分子捕获机制，实现对组织样本中基因表达的空间定位分析。其芯片含两个6.5mm×6.5mm捕获区域，区域内密布2μm边长的小方格，方格上的标签序列包含：Read 1（测序引物）、UMI（标记mRNA并校正定量）、Spatial Barcode（定位坐标）、poly(dT)VN（用于捕获mRNA）。

检测时，组织样本mRNA通过polyA尾与方格的poly(dT)VN结合。因其依赖于真核生物mRNA普遍存在的polyA结构，该技术不限物种且支持全转录本检测。后续经逆转录、测序后，借助UMI实现定量，通过Spatial Barcode定位，最终获得基因表达的空间分布图谱。

图1 10x Visium HD 3’技术原理（引自10x Genomics官方）

产品优势

1、样本与物种适应性：基于3’ ployA捕获mRNA，兼容更多物种的新鲜冷冻样本，具备高度灵活性。

2、空间全长转录组：兼容主流的三代测序平台（Nanopore和PacBio等），可以进行空间水平的Isoform、可变剪切、融合基因等分析。

3、更多发现能力：可从头空间发现TCR/BCR和SNV。

4、单细胞分辨率：借助新的细胞分割软件，实现真正的单细胞分辨率。

5、无需摸索透化条件：通过Visium CytAssist仪器实现简化的玻片操作和高基因检出水平。

ONT官方Demo数据-小鼠脑

Oxford Nanopore Technologies在生信数据分析平台EPI2ME上发布了一例小鼠脑组织Visium HD 3’空间转录组结合Nanopore测序的Demo数据。对空间全长转录组感兴趣的老师，可以到下方数据链接下载进行分析探索。

数据下载链接：

https://epi2me.nanoporetech.com/visium_hd_2025.06/

Demo数据Barcode、UMI和RNA read碱基准确率正常，Q30＞85%。全长Reads数量452M，全长率100%，有效Barcode的Reads比率79.43%。8μm Bin下共鉴定了23,548个基因，45,938个转录本，平均UMI数153.8。

图2 10x Visium HD 3’空间全长转录组Demo数据展示-小鼠脑

技术应用

1、空间Isoform可视化

NAR上发表的“The spatial landscape of gene expression isoforms in tissue sections”一文中。利用空间异构体转录组学（SiT）技术在小鼠嗅球（MOB）中检测到的基因异构体表达差异，及其与细胞类型的关联，验证了SiT在解析空间特异性剪接事件中的能力。发现Plp1异构体在嗅球不同层间存在显著转换，PLP（Plp1-201）在GCL层主导，DM20（Plp1-202）在ONL层主导。结合单细胞数据，明确了Plp1异构体的细胞来源，为神经髓鞘形成和轴突包裹的区域功能提供分子基础。

图3 不同Plp1 Isoform的空间表达模式

2、不同位置融合基因

利用空间全长转录组可以鉴定肿瘤中的融合基因，还可以对鉴定到的融合基因进行空间可视化展示。

图4 融合基因表达分析

3、空间TCR/BCR分析

bioRxiv上发布的“Single cell resolved spatial immune repertoire unveils spatial heterogeneity of lymphoid aggregates in human immune disorders”一文中。利用Stereo-seq结合纳米孔测序技术，对肾透明细胞癌（ccRCC）肿瘤微环境中的淋巴聚集体进行了TCR/BCR空间特征分析。从空间分布来看，IGL转录本与IgL克隆型的空间分布呈现显著聚集性，且二者丰度呈强相关性。多数淋巴聚集体由单一克隆主导，18个淋巴聚集体仅包含单一克隆类型，体现出高度克隆排他性。结果揭示了ccRCC中淋巴聚集体通过驱动T细胞和B/浆细胞的抗原特异性免疫应答，在塑造肿瘤免疫微环境中发挥关键作用。

图5 肾透明细胞癌肿瘤微环境中的淋巴聚集体

4、空间全长LncRNA分析

bioRxiv上发布的“Unraveling lncRNA Diversity at a Single Cell Resolution and in a Spatial Context across Different Cancer Types”一文中。利用Nanopore长读长测序对样本空间转录组中的全长lncRNA进行分析，呈现了经处理后下调的肿瘤细胞类型特异性长链非编码RNA(uTARs)在组织中的空间表达，红色轮廓界定了组织边界，黄色轮廓突出显示了人类肿瘤区域。这些结果表明lncRNAs的表达会随治疗发生改变，可作为治疗响应的标志物。

图6 lncRNA对药物治疗的反应

温馨提示：若您对Visium HD 3’空间全长转录组测序有任何疑问或有测序合作意向，欢迎随时与我们联系。我们将结合您的课题特点，为您进行技术讲解并量身设计专业的研究方案，助力科研顺利开展。

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