• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

HEARTSVG:一种快速准确的方法,用于识别大规模空间转录组学中空间变异基因。

HEARTSVG: a fast and accurate method for identifying spatially variable genes in large-scale spatial transcriptomics.

机构信息

Department of Bioinformatics and Biostatistics, School of Life Sciences and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China.

SJTU-Yale Joint Center for Biostatistics and Data Science Organization, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China.

出版信息

Nat Commun. 2024 Jul 7;15(1):5700. doi: 10.1038/s41467-024-49846-1.

DOI:10.1038/s41467-024-49846-1
PMID:38972896
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11228050/
Abstract

Identifying spatially variable genes (SVGs) is crucial for understanding the spatiotemporal characteristics of diseases and tissue structures, posing a distinctive challenge in spatial transcriptomics research. We propose HEARTSVG, a distribution-free, test-based method for fast and accurately identifying spatially variable genes in large-scale spatial transcriptomic data. Extensive simulations demonstrate that HEARTSVG outperforms state-of-the-art methods with higher scores (average Score=0.948), improved computational efficiency, scalability, and reduced false positives (FPs). Through analysis of twelve real datasets from various spatial transcriptomic technologies, HEARTSVG identifies a greater number of biologically significant SVGs (average AUC = 0.792) than other comparative methods without prespecifying spatial patterns. Furthermore, by clustering SVGs, we uncover two distinct tumor spatial domains characterized by unique spatial expression patterns, spatial-temporal locations, and biological functions in human colorectal cancer data, unraveling the complexity of tumors.

摘要

识别空间变异基因(SVGs)对于理解疾病和组织结构的时空特征至关重要,这在空间转录组学研究中构成了独特的挑战。我们提出了 HEARTSVG,这是一种基于分布的、无需检验的方法,用于快速准确地识别大规模空间转录组数据中的空间变异基因。广泛的模拟表明,HEARTSVG 优于最先进的方法,具有更高的分数(平均分数=0.948)、提高的计算效率、可扩展性和减少的假阳性(FPs)。通过对来自各种空间转录组学技术的 12 个真实数据集的分析,HEARTSVG 比其他比较方法识别出更多具有生物学意义的 SVGs(平均 AUC=0.792),而无需预先指定空间模式。此外,通过对 SVGs 进行聚类,我们在人类结直肠癌数据中发现了两个具有独特空间表达模式、时空位置和生物学功能的不同肿瘤空间域,揭示了肿瘤的复杂性。

相似文献

1
HEARTSVG: a fast and accurate method for identifying spatially variable genes in large-scale spatial transcriptomics.HEARTSVG:一种快速准确的方法,用于识别大规模空间转录组学中空间变异基因。
Nat Commun. 2024 Jul 7;15(1):5700. doi: 10.1038/s41467-024-49846-1.
2
SPACE: Spatially variable gene clustering adjusting for cell type effect for improved spatial domain detection.SPACE:针对细胞类型效应进行调整的空间可变基因聚类,用于改进空间域检测。
bioRxiv. 2024 Aug 25:2024.08.23.609477. doi: 10.1101/2024.08.23.609477.
3
SINFONIA: Scalable Identification of Spatially Variable Genes for Deciphering Spatial Domains.SINFONIA:用于解析空间域的空间可变基因的可扩展识别。
Cells. 2023 Feb 13;12(4):604. doi: 10.3390/cells12040604.
4
Multi-modal domain adaptation for revealing spatial functional landscape from spatially resolved transcriptomics.多模态域自适应揭示空间分辨转录组学中的空间功能景观
Brief Bioinform. 2024 May 23;25(4). doi: 10.1093/bib/bbae257.
5
scBSP: A fast and accurate tool for identifying spatially variable genes from spatial transcriptomic data.scBSP:一种从空间转录组数据中识别空间可变基因的快速且准确的工具。
bioRxiv. 2024 May 8:2024.05.06.592851. doi: 10.1101/2024.05.06.592851.
6
Dimension-agnostic and granularity-based spatially variable gene identification using BSP.使用 BSP 进行无维度和基于粒度的空间变量基因识别。
Nat Commun. 2023 Nov 14;14(1):7367. doi: 10.1038/s41467-023-43256-5.
7
Evaluating spatially variable gene detection methods for spatial transcriptomics data.评估空间转录组学数据中空间可变基因检测方法。
Genome Biol. 2024 Jan 15;25(1):18. doi: 10.1186/s13059-023-03145-y.
8
SPIN-AI: A Deep Learning Model That Identifies Spatially Predictive Genes.SPIN-AI:一种识别空间预测基因的深度学习模型。
Biomolecules. 2023 May 27;13(6):895. doi: 10.3390/biom13060895.
9
Identifying spatial domains of spatially resolved transcriptomics via multi-view graph convolutional networks.通过多视图图卷积网络识别空间分辨转录组学的空间域。
Brief Bioinform. 2023 Sep 20;24(5). doi: 10.1093/bib/bbad278.
10
A multi-view graph contrastive learning framework for deciphering spatially resolved transcriptomics data.一种用于破译空间分辨转录组学数据的多视图图对比学习框架。
Brief Bioinform. 2024 May 23;25(4). doi: 10.1093/bib/bbae255.

引用本文的文献

1
Prioritizing perturbation-responsive gene patterns using interpretable deep learning.使用可解释的深度学习对扰动响应基因模式进行优先级排序。
Nat Commun. 2025 Jul 2;16(1):6095. doi: 10.1038/s41467-025-61476-9.
2
Addressing the mean-variance relationship in spatially resolved transcriptomics data with spoon.使用Spoon解决空间分辨转录组学数据中的均值-方差关系。
Biostatistics. 2024 Dec 31;26(1). doi: 10.1093/biostatistics/kxaf012.
3
Unveiling fine-scale spatial structures and amplifying gene expression signals in ultra-large ST slices with HERGAST.

本文引用的文献

1
PROST: quantitative identification of spatially variable genes and domain detection in spatial transcriptomics.PROST:空间转录组学中空间变量基因的定量鉴定和结构域检测。
Nat Commun. 2024 Jan 18;15(1):600. doi: 10.1038/s41467-024-44835-w.
2
Disparities in spatially variable gene calling highlight the need for benchmarking spatial transcriptomics methods.空间变异基因调用中的差异凸显了基准测试空间转录组学方法的必要性。
Genome Biol. 2023 Sep 18;24(1):209. doi: 10.1186/s13059-023-03045-1.
3
Single-cell analyses implicate ascites in remodeling the ecosystems of primary and metastatic tumors in ovarian cancer.
利用HERGAST揭示超大尺寸空间转录组切片中的精细空间结构并增强基因表达信号。
Nat Commun. 2025 Apr 28;16(1):3977. doi: 10.1038/s41467-025-59139-w.
4
Categorization of 34 computational methods to detect spatially variable genes from spatially resolved transcriptomics data.用于从空间转录组学数据中检测空间可变基因的34种计算方法的分类。
Nat Commun. 2025 Jan 29;16(1):1141. doi: 10.1038/s41467-025-56080-w.
5
Cell-specific priors rescue differential gene expression in spatial spot-based technologies.细胞特异性先验知识可挽救基于空间斑点技术中的差异基因表达。
Brief Bioinform. 2024 Nov 22;26(1). doi: 10.1093/bib/bbae621.
6
Categorization of 33 computational methods to detect spatially variable genes from spatially resolved transcriptomics data.对33种从空间转录组学数据中检测空间可变基因的计算方法进行分类。
ArXiv. 2024 Oct 3:arXiv:2405.18779v4.
7
Recent advances in spatially variable gene detection in spatial transcriptomics.空间转录组学中空间可变基因检测的最新进展。
Comput Struct Biotechnol J. 2024 Feb 2;23:883-891. doi: 10.1016/j.csbj.2024.01.016. eCollection 2024 Dec.
8
A SELECTIVE REVIEW OF RECENT DEVELOPMENTS IN SPATIALLY VARIABLE GENE DETECTION FOR SPATIAL TRANSCRIPTOMICS.空间转录组学中空间可变基因检测的近期进展综述
ArXiv. 2023 Nov 23:arXiv:2311.13801v1.
单细胞分析表明腹水在重塑卵巢癌原发和转移瘤生态系统中起作用。
Nat Cancer. 2023 Aug;4(8):1138-1156. doi: 10.1038/s43018-023-00599-8. Epub 2023 Jul 24.
4
Roles of macrophages in tumor development: a spatiotemporal perspective.巨噬细胞在肿瘤发展中的作用:时空视角。
Cell Mol Immunol. 2023 Sep;20(9):983-992. doi: 10.1038/s41423-023-01061-6. Epub 2023 Jul 10.
5
An information theoretic approach to detecting spatially varying genes.一种基于信息论的检测空间变基因的方法。
Cell Rep Methods. 2023 Jun 16;3(6):100507. doi: 10.1016/j.crmeth.2023.100507. eCollection 2023 Jun 26.
6
A Roadmap for the Human Gut Cell Atlas.人类肠道细胞图谱研究路线图
Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2023 Sep;20(9):597-614. doi: 10.1038/s41575-023-00784-1. Epub 2023 May 31.
7
MetaTiME integrates single-cell gene expression to characterize the meta-components of the tumor immune microenvironment.MetaTiME 整合单细胞基因表达谱来描绘肿瘤免疫微环境的元组件。
Nat Commun. 2023 May 6;14(1):2634. doi: 10.1038/s41467-023-38333-8.
8
A YAP/TAZ-CD54 axis is required for CXCR2-CD44- tumor-specific neutrophils to suppress gastric cancer.YAP/TAZ-CD54 轴对于 CXCR2-CD44-肿瘤特异性中性粒细胞抑制胃癌是必需的。
Protein Cell. 2023 Jun 28;14(7):513-531. doi: 10.1093/procel/pwac045.
9
SRTsim: spatial pattern preserving simulations for spatially resolved transcriptomics.SRTsim:用于空间分辨转录组学的空间模式保持模拟。
Genome Biol. 2023 Mar 3;24(1):39. doi: 10.1186/s13059-023-02879-z.
10
Myeloid FTH1 Deficiency Protects Mice From Colitis and Colitis-associated Colorectal Cancer via Reducing DMT1-Imported Iron and STAT3 Activation.髓系 FTH1 缺乏通过减少 DMT1 导入的铁和 STAT3 激活来保护小鼠免受结肠炎和结肠炎相关结直肠癌的影响。
Inflamm Bowel Dis. 2023 Aug 1;29(8):1285-1296. doi: 10.1093/ibd/izad009.