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知识扩展--从病理学角度比较来自同一组织切片的Xenium 5K与Visium HD数据

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追风少年i

发布于 2025-12-11 20:55:05

发布于 2025-12-11 20:55:05

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作者，Evil Genius

从老家回来了，也见到了曾经的小学同学们，唯一的感受就是，相互之间无论有多大的差距，都不如自己有个好身体，谁身体的零件坏的少，谁就是赢家。

今天我们来比较一下数据

对同一肺组织和结肠组织样本分别使用 Xenium-5K 和 Visium-HD 生成的空间转录组数据进行了比较。

第一部分：Visium-HD 与 Xenium-5K 的比较分析揭示了在相同肺腺癌（LUAD）切片中平台特异性的聚类模式

1. 技术覆盖与表达一致性

共检测 18,082 个基因，其中：

26.4%（4,828 个）为两平台共有；

72.6% 仅 Visium-HD 检出（因其全转录组特性）；

仅 0.9% 为 Xenium-5K 独有（靶向 5,000 基因面板）。

共有基因表达相关性良好（R² = 0.64），Xenium 读数总量约为 Visium-HD的 2 倍。

2. 聚类模式差异显著

Visium-HD（8 µm bin + 图聚类）：

清晰分出两个肿瘤上皮cluster，与病理分级高度对应：

Cluster 4 → 中分化（G2，腺泡/乳头型）；

Cluster 2 → 低分化（G3，微乳头型）。

Xenium-5K（默认图聚类）：

产生 5 个肿瘤cluster，但空间分布随机，与组织学区域不匹配。

原因可能包括：细胞分割策略、检测原理、算法适配性等。

✅ 关键改进：使用 Banksy 算法重新分析 Xenium 数据后，成功实现 G2/G3 区域的清晰分离，说明分析方法对结果影响巨大。

第二部分：Xenium在结直肠癌细胞分割中超越Visium-HD

在结直肠癌（CRC）等具有复杂细胞形态的组织中，Xenium 在细胞分割精度上显著优于 Visium-HD；但在含色素区域（如尘细胞、黑色素瘤），Visium-HD反而更具优势。

一、结直肠癌（CRC）中的细胞分割表现

🔍 背景

样本包含腺瘤/高级别上皮内瘤变（HGIN）与邻近的浸润性腺癌区域。

结直肠肿瘤细胞呈细长形态（顶-底极性明显）。

项目	Visium-HD	Xenium-5K
分割方法	基于 8 µm 网格（bin-based）	多模态荧光 + 形态引导的单细胞分割
问题	单个细长细胞被错误拆分为顶侧（luminal）和基底侧（basal）两个 bin	完整保留细胞边界，维持结构完整性
后果	顶侧片段因转录组相似而跨区域聚类（如 HGIN 与浸润区 luminal 片段混在一起），干扰细胞级比较	实现 HGIN 与浸润区细胞的一对一精准对比
改进尝试	使用 Bin2Cell、ENACT 或 Space Ranger 新版分割模块	—
分割效果	在正常结肠（结构规整）中可达单细胞分辨率；但在肿瘤区（核密集、不规则）仍表现不佳：– 拥挤细胞被丢弃– 大/异形细胞被过度分割	在所有区域均保持高保真分割

结论：Visium-HD 的当前分割策略适用于结构规整组织，但在复杂肿瘤微环境中存在局限，Xenium 的形态引导分割更具优势。

总结一下

	Xenium 5K	Visium HD	Technical notes
Ease of use for tissue preparation	Need designated glass slides	Universal pathological slides
Guide costs per 0.5mmX0.5mm area	2.4K USD	3.8K USD	HD includes sequencing cost
Typical sample capacity range per assay unit	1-18	1-4	Based on experience
Compatibility for downstream multiplex fluorescence	Easy	Challenging

生活很好，有你更好

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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作者，Evil Genius

从老家回来了，也见到了曾经的小学同学们，唯一的感受就是，相互之间无论有多大的差距，都不如自己有个好身体，谁身体的零件坏的少，谁就是赢家。

今天我们来比较一下数据

对同一肺组织和结肠组织样本分别使用 Xenium-5K 和 Visium-HD 生成的空间转录组数据进行了比较。

第一部分：Visium-HD 与 Xenium-5K 的比较分析揭示了在相同肺腺癌（LUAD）切片中平台特异性的聚类模式

1. 技术覆盖与表达一致性

共检测 18,082 个基因，其中：

26.4%（4,828 个）为两平台共有；

72.6% 仅 Visium-HD 检出（因其全转录组特性）；

仅 0.9% 为 Xenium-5K 独有（靶向 5,000 基因面板）。

共有基因表达相关性良好（R² = 0.64），Xenium 读数总量约为 Visium-HD的 2 倍。

2. 聚类模式差异显著

Visium-HD（8 µm bin + 图聚类）：

清晰分出两个肿瘤上皮cluster，与病理分级高度对应：

Cluster 4 → 中分化（G2，腺泡/乳头型）；

Cluster 2 → 低分化（G3，微乳头型）。

Xenium-5K（默认图聚类）：

产生 5 个肿瘤cluster，但空间分布随机，与组织学区域不匹配。

原因可能包括：细胞分割策略、检测原理、算法适配性等。

✅ 关键改进：使用 Banksy 算法重新分析 Xenium 数据后，成功实现 G2/G3 区域的清晰分离，说明分析方法对结果影响巨大。

第二部分：Xenium在结直肠癌细胞分割中超越Visium-HD

在结直肠癌（CRC）等具有复杂细胞形态的组织中，Xenium 在细胞分割精度上显著优于 Visium-HD；但在含色素区域（如尘细胞、黑色素瘤），Visium-HD反而更具优势。

一、结直肠癌（CRC）中的细胞分割表现

🔍 背景

样本包含腺瘤/高级别上皮内瘤变（HGIN）与邻近的浸润性腺癌区域。

结直肠肿瘤细胞呈细长形态（顶-底极性明显）。

结论：Visium-HD 的当前分割策略适用于结构规整组织，但在复杂肿瘤微环境中存在局限，Xenium 的形态引导分割更具优势。

总结一下

生活很好，有你更好