[发明专利]一种空间转录组构建方法

权利要求书

1.一种空间转录组构建方法，其特征在于，步骤如下：通过微区采样方法对样品的局部空间位置进行单细胞采样，并对采样细胞进行转录组测序；然后，通过单细胞测序方法获得整个样品中每个细胞的转录组信息；最后，以局部细胞空间位置的转录组测序数据作为参考系，通过转录组信息和空间位置信息的嵌入优化算法，构建样品中所有细胞的空间位置，从而获得整个组织的空间转录组信息。

2.根据权利要求1所述的一种空间转录组构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对样品形貌进行成像，确定组织轮廓；

（2）通过微区采样方法对局部区域单细胞进行采样，获取采样细胞的位置信息，并对采集样品进行转录组测序以获得该位置单细胞的转录组信息，并作为位置信息和转录组参考点；

（3）通过单细胞测序方法对整个样品中每个细胞进行单细胞转录组测序，获取整个单细胞转录组信息；

（4）用微区采样方法所获得的单细胞的转录组和位置信息作为参考点，计算样品单细胞测序获得的转录组之间的相似程度、单细胞测序获得的转录组与参考点转录组的相似程度，从而确定样品中剩余单细胞与参考点之间的相对位置关系，获得所有细胞的转录组信息与对应的空间位置；

（5）构建样品的空间单细胞转录组信息并输出，进行可视化展示。

3.根据权利要求2所述的空间转录组构建方法，其特征在于：所述步骤（1）中样品为冰冻组织切片、石蜡组织切片、组织、培养的细胞聚集体中任意一种。

4.根据权利要求2所述的空间转录组构建方法，其特征在于：所述步骤（2）中微区采样方法为激光纤维切割方法、基于微针的机械采样方法、基于微流控芯片的采样方法中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的空间转录组构建方法，其特征在于：所述步骤（2）中微区采样方法为对采集的样品进行单细胞细胞质mRNA或单核RNA测序。

6.根据权利要求2所述的空间转录组构建方法，其特征在于：所述步骤（3）中单细胞测序方法为基于液滴的单细胞测序方法、基于微孔阵列的单细胞测序方法、基于流式细胞仪分选的单细胞测序方法、基于微流控芯片的单细胞测序方法中任意一种。

7.根据权利要求6所述的空间转录组构建方法，其特征在于：所述步骤（3）中单细胞测序方法为对单细胞进行单核RNA测序或单细胞细胞质mRNA测序。

8.根据权利要求2所述的空间转录组构建方法，其特征在于：所述步骤（4）中单细胞空间位置计算的步骤如下：从组织轮廓信息中确定拟分析的细胞总数；构建细胞位置信息和转录组信息的成本矩阵，均匀分布初始化细胞位置；通过基于嵌入优化算法和最优运输算法，得到所有细胞单细胞分辨的空间位置；最后进行结果输出及可视化。

9.根据权利要求1或2所述的空间转录组构建方法，其特征在于：所述构建方法的步骤如下：通过微区采样方法和单细胞测序方法对一个样品进行空间转录组构建。

10.根据权利要求1或2所述的空间转录组构建方法，其特征在于：所述构建方法的步骤如下：将一个样品划分为几个分区，通过微区采样方法和单细胞测序方法对每个分区进行空间转录组构建，然后再将分区拼装成为整个样品的空间转录组。