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
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 |