⭐方案二：先辨细胞身份，再析空间功能⭐
先通过单细胞测序精准定义关键细胞亚群的分子特征，再借助空间转录组技术锁定其在组织中的空间坐标，进一步整合多组学数据深度挖掘细胞功能。
该方案实现 “细胞是谁→细胞在哪→细胞在做什么” 的完整科学问题闭环，可广泛应用于肿瘤微环境解析、炎症反应调控、组织发育机制等前沿研究领域。
1、样本设计
1.1 单细胞测序样本设计：设置不少于 3 个独立生物学重复，有效规避个体遗传差异与实验批次效应的干扰，确保测序数据的可靠性与重复性。
1.2 空间转录组样本设计：样本需与单细胞测序样本来源于同一供体，优先选取同组织块或相邻解剖区域的样本开展实验。此举可保障目标细胞亚群与空间位置的精准匹配，为后续目标细胞亚群的空间定位及微环境互作机制解析筑牢样本基础。
2、关联思路
3、核心分析点
4、部分分析图
5、文献案例展示
👇研究题目
Multimodal Analysis of Composition and Spatial Architecture in Human Squamous Cell Carcinoma（单细胞与空间转录组联合解析cSCC的组成与空间结构）
👇核心发现
借助单细胞与空间转录组联合技术，系统解析人皮肤鳞状细胞癌（cSCC）的细胞组成特征与空间架构，锁定肿瘤特异性细胞亚群及关键调控靶点，为临床治疗提供新方向。
👇发表信息
发表期刊：Cell 影响因子：38.6（2020 年）
👇实验设计
单细胞转录组：纳入 10 例人皮肤鳞状细胞癌（cSCC）患者，同步采集肿瘤组织，以及与患者、部位匹配的正常皮肤组织作为对照，全面捕获肿瘤与正常状态下的细胞异质性。空间转录组：选取部分患者的肿瘤样本开展分析，涵盖 6 例新鲜冷冻样本与 6 例 FFPE 样本，兼顾不同样本类型的检测需求，精准匹配单细胞数据的空间维度信息。
👇主要结果
- 单细胞转录组分析成功识别出 cSCC 中的 4 类角质形成细胞（KC）亚群：其中 3 类重现正常表皮 “基底型”“增殖型”“分化型” 的经典状态，1 类为肿瘤特异性 TSK 亚群；该 TSK 亚群高表达 MMP10、PTHLH 等特征基因，功能富集于上皮 - 间质转化（EMT）、细胞迁移及细胞外基质（ECM）分解等肿瘤进展相关通路。同时，还解析出耗竭型 CD8⁺T 细胞、调节性 T 细胞（Treg）、癌相关成纤维细胞（CAF）、内皮细胞等关键细胞亚群，完整构建 cSCC 的单细胞全景图谱。
- 通过 sc-TSK 评分精准定位 TSK 亚群的空间分布，发现其主要富集于肿瘤前沿区域，且邻近区域聚集大量 CAF 与内皮细胞，共同形成纤维血管微环境；进一步分析显示，肿瘤前沿区域还富集 Treg 与耗竭型 CD8⁺T 细胞，明确了 cSCC 免疫抑制微环境的核心空间特征。
- 多离子束成像（MIBI）技术验证了 TSK 亚群与 Treg、CD8⁺T 细胞的空间共定位关系；CRISPR 功能筛选发现，TSK 亚群高表达的 ITGB1、FERMT1、CD151 基因是肿瘤生长的必需基因，敲除后可显著抑制肿瘤增殖；结合 TCGA 数据库分析证实，TSK 特征基因高表达与 PD-1 抑制剂治疗预后不良密切相关，为 cSCC 的靶向治疗与免疫治疗优化提供了关键靶点。
⭐总结⭐
单细胞测序与空间转录组的两类联用思路，精准弥补了各自的核心技术局限，形成 “身份定义 + 空间定位” 的研究闭环。方案一聚焦 “定量解析细胞组成”，以单细胞测序获得的细胞全景图谱为参照，通过反卷积技术助力空间转录组精准拆解每个捕获点（spot）的复杂细胞构成；方案二则侧重 “定性追踪目标细胞功能”，先借助单细胞测序锁定关键目标细胞亚群，再通过空间转录组技术追溯其在组织中的空间坐标及周边微环境，明确其功能作用机制。
无论选择哪种联用方案，核心逻辑均为 “单细胞测序定义细胞身份 + 空间转录组明确细胞位置”，最终围绕 “细胞在哪、在做什么” 的核心科学问题展开深度解析，为肿瘤微环境解析、组织发育机制探索等前沿研究，提供更全面、更精准的科学答案。
