SPATIAL TRANSCRIPTOMICS · Stereo-seq

무엇이 켜졌는지에 더해,
어디에서 켜졌는지까지

조직을 갈아서 읽는 기존 전사체 분석은 발현량은 알려주지만 그 발현이 조직의 어느 자리에서 일어났는지는 지워집니다. 공간전사체 분석은 조직 절편을 그대로 칩 위에 올려 유전자 발현과 위치 정보를 함께 읽고, 조직 이미지와 같은 좌표에 겹쳐 보여줍니다.

🧫 FFPE — 보관 조직 활용 🧬 Total RNA — 바이러스 RNA 포함 🔬 세포 단위 — 공간 지도 🔗 bulk RNA-seq — 연계 설계
01 · WHAT IS SPATIAL

발현량에 '위치'를 더하는 분석입니다

같은 유전자 변화라도 병변 한가운데서 일어났는지, 경계에서 일어났는지, 멀리 떨어진 정상 부위에서 일어났는지에 따라 해석이 완전히 달라집니다. 공간전사체는 조직 구조를 그대로 둔 채 전사체를 읽어 이 질문에 답합니다.

BULK RNA-seq

조직 전체의 평균

얼마나 달라졌는가

조직을 통째로 갈아 RNA를 읽습니다. 깊고 정확한 정량이 가능하지만, 위치와 세포 구성 정보는 평균 속에 섞입니다.

SINGLE-CELL

세포 하나하나

어떤 세포가 있는가

세포를 낱개로 분리해 읽습니다. 세포 유형은 세밀하게 구분하지만, 분리 과정에서 원래 있던 자리는 사라집니다.

SPATIAL

조직 위의 지도

어디에서 무엇이 일어나는가

절편을 그대로 칩에 올려 위치마다 발현을 기록합니다. 세포 유형의 배치와 부위별 발현 차이를 함께 봅니다.

같은 조직, 다른 질문
bulk는 조직 전체를 하나의 값으로 요약하고, 공간전사체는 같은 유전자의 발현을 위치별 지도로 남깁니다.
조직 절편 병변 정상 부위 갈아서 읽기 그대로 읽기 BULK 유전자 A 발현량 평균 1개 값 병변에서 올랐는지, 주변에서 올랐는지 구분되지 않음 SPATIAL 유전자 A 위치별 발현 병변 경계에서 높고, 정상 부위에서 낮음
02 · HOW STEREO-SEQ WORKS

칩 위의 모든 점이 고유한 주소를 가집니다

Stereo-seq 칩 표면에는 500 nm 간격으로 포획 지점이 촘촘히 배열되어 있고, 지점마다 위치를 나타내는 공간 바코드가 붙어 있습니다. 조직의 RNA가 바로 아래 지점에 붙잡히면, 시퀀싱 후 바코드를 해독해 각 RNA가 조직의 어느 자리에서 왔는지 되짚습니다.

조직 절편 → 칩 포획 → 위치 복원
FFPE용 Stereo-seq V2는 poly(A) 꼬리 대신 random primer로 RNA를 포획합니다. 그래서 poly(A)가 없는 RNA, 예를 들어 일부 바이러스 전사체도 숙주 RNA와 같은 절편에서 함께 검출할 수 있습니다.
Stereo-seq 칩 (1 × 1 cm) 조직 절편 확대: 포획 지점 하나 칩 표면 (지점 간격 500 nm) 공간 바코드 = 이 지점의 좌표 UMI random primer RNA 시퀀싱 후 위치 복원 바코드 → 좌표, UMI → 분자 수
CAPTURE
500 nm 간격
세포보다 작은 간격으로 포획해 세포 단위로 묶어 분석
FIELD OF VIEW
1 × 1 cm 칩
조직 절편 전체를 한 번에 관찰
RNA CAPTURE
Total RNA
random primer 포획, 비 poly(A) RNA 포함
SAMPLE
FFPE 조직
병리 보관 블록을 그대로 활용
1

절편 탑재 · 염색

조직 절편을 칩에 올리고 염색 후 고해상도 조직 이미지를 확보합니다.

2

탈파라핀 · 가교 해제

FFPE 고정으로 묶인 RNA를 다시 읽을 수 있는 상태로 풀어 줍니다.

3

투과화 · 현장 역전사

RNA를 바로 아래 포획 지점에 붙잡아 그 자리에서 cDNA로 바꿉니다.

4

라이브러리 제작

cDNA를 회수·증폭해 시퀀싱 라이브러리로 만들고 품질을 확인합니다.

5

시퀀싱

DNBSEQ 계열 플랫폼으로 칩과 조직 면적에 맞춘 데이터량을 생산합니다.

03 · SAMPLE & QC

시료는 받는 즉시 RNA 품질부터 확인합니다

FFPE 조직은 고정·보관 조건에 따라 RNA 분해 정도가 크게 다릅니다. 본 실험 전에 블록마다 품질을 확인하고, 기준을 통과한 조직만 칩에 올립니다.

항목기준비고
시료 형태FFPE 블록조직 종류·처리 조건을 시료 정보 시트에 함께 기재
RNA 품질DV200 ≥ 40%QC용 절편(5 µm × 5장)으로 블록마다 측정, 미달 시 즉시 안내
단일 조직 블록최대 0.9 × 0.9 cm칩 유효 면적에 맞춘 크기
여러 조직 탑재0.4 × 0.4 cm core × 4개QC 통과 조직만 모아 TMA 블록으로 재제작해 칩 하나에 탑재
조직 두께(블록)150 µm 이상 잔여트리밍 손실을 고려한 여유분
시퀀싱 품질Q30 ≥ 80%기준 미달 시 재시퀀싱

DV200이란? 전체 RNA 중 200 nt보다 긴 조각의 비율입니다. FFPE 시료는 RIN보다 DV200이 품질을 더 잘 반영합니다. 기준에 미달하면 측정값과 함께 재블록·대체 시료·조건부 진행 중 어떤 방법이 좋을지 먼저 상의드립니다.

04 · BIOINFORMATICS

좌표 해독부터 부위별 해석까지

공식 분석 워크플로로 공간 바코드를 해독해 발현 행렬을 만든 뒤, 조직 이미지와 정합해 세포 단위로 묶고 연구 질문에 맞춘 비교 분석으로 이어갑니다. 병원체 감염 조직은 숙주와 병원체 유전체를 합친 통합 참조로 정렬해 같은 좌표에서 함께 봅니다.

1

품질 · 좌표 해독

리드 품질 확인, 공간 바코드 해독, 위치별 발현 행렬 생성. 정렬률·검출 유전자 수·UMI 수 보고.

2

이미지 정합 · 세포 분할

염색 이미지를 칩 좌표에 맞추고 조직 영역을 검출. 세포 경계를 나눠 세포 단위 행렬과 일정 면적 단위 행렬을 함께 생성.

3

클러스터링 · 세포 유형

발현 패턴으로 군집을 나누고 표지 유전자와 단일세포 참조로 세포 유형을 주석. 군집별 마커 유전자 목록 제공.

4

영역 정의 · 차등발현

병변·감염 부위, 인접부, 원거리 정상부처럼 영역을 나눠 DEG를 비교하고, 거리에 따른 발현 변화와 경로 활성을 지도로 표시.

5

세포 간 상호작용

가까이 붙어 있는 세포 사이의 리간드–수용체 신호를 추정하고, 병변 주변 면역세포 침윤 양상을 정량.

05 · DELIVERABLES

지도와 표, 원본 데이터까지 함께 드립니다

결과는 그림과 표 중심의 한글 보고서로 정리하고, 다른 도구로 직접 재분석할 수 있도록 원본과 중간 산출물을 함께 전달합니다.

01
🗺️

공간 시각화 맵

조직 이미지 위에 유전자별 발현을 겹친 고해상도 지도

02
🧩

세포 유형 지도

군집·세포 유형의 공간 배치와 군집별 마커 유전자

03
📍

영역별 DEG · 경로

병변·경계·정상 영역 비교, 위치별 경로 점수 지도

04
🦠

병원체 분포도

감염 조직의 바이러스·병원체 전사체 위치와 숙주 반응

05
🔗

세포 간 상호작용

공간 거리를 반영한 리간드–수용체 신호 네트워크

06
📊

QC 지표 요약

시퀀싱 품질, 정렬률, 검출 유전자·UMI 수

07
💾

원본 · 분석 데이터

FASTQ, 위치별·세포별 발현 행렬, 분석 객체, 정합 이미지

fastq.gz · GEF · h5ad · TIFF

08
📄

한글 결과 보고서

그림·표 중심 보고서와 고해상도 그림 파일

PDF · xlsx · png

06 · WITH BULK RNA-seq

bulk RNA-seq과 함께 설계하면 더 단단해집니다

공간전사체는 시료당 비용이 커서 시료 수를 늘리기 어렵고, 위치 하나당 읽히는 분자 수도 bulk보다 적습니다. 그래서 통계는 bulk로, 위치는 공간으로 나눠 맡기는 설계가 효율적입니다.

구분공간전사체 (Stereo-seq)bulk RNA-seq
답하는 질문어디에서, 어떤 세포에서 변했는가얼마나 변했는가
적합한 시료 수그룹별 대표 시료그룹당 반복 시료 충분히 (3반복 이상 권장)
검출 깊이위치당 분자 수가 적음유전자별 깊고 정확한 정량
합쳤을 때bulk에서 찾은 차등발현 유전자가 조직의 어느 부위·세포에서 변하는지 확인하고, 공간에서 얻은 세포 유형 지도로 bulk 시료들의 세포 구성 변화를 추정
STEP 1

bulk로 전체 비교

그룹·시점별 반복 시료로 차등발현 유전자와 경로를 통계적으로 확인

STEP 2

대표 시료 선정

bulk 결과를 근거로 공간전사체를 적용할 시료와 조직 부위를 고름

STEP 3

같은 블록, 인접 절편

같은 FFPE 블록에서 공간용·bulk용 절편을 함께 확보해 조직을 맞춤

STEP 4

통합 해석

bulk의 변화를 공간 지도에 투영하고, 세포 구성 추정으로 다시 bulk를 해석

설계 상담부터 함께합니다. 이미 bulk RNA-seq 데이터가 있다면 그 결과를 바탕으로 공간전사체 대상 시료를 고를 수 있습니다. bulk 분석 내용은 전사체 분석(RNA-seq) 안내에서 확인하실 수 있습니다.

07 · PLATFORM COMPARISON

포획 방식이 다르면 볼 수 있는 것도 다릅니다

공간전사체 플랫폼은 RNA를 붙잡는 방식에 따라 크게 두 갈래로 나뉩니다. 연구 대상과 질문에 맞는 방식을 고르는 것이 첫 단계입니다.

항목프로브 패널 방식 (예: Visium CytAssist)Stereo-seq V2 (FFPE)
RNA 포획미리 설계된 유전자 프로브 패널random primer 기반 total RNA 포획
패널 밖 RNA패널에 없는 유전자·바이러스는 별도 프로브 설계 필요추가 설계 없이 숙주와 함께 검출
해상도55 µm 스팟 (HD는 2 µm, 통상 8 µm bin 분석)500 nm 간격 포획, 세포 단위 분석
관찰 면적6.5 × 6.5 mm 또는 11 × 11 mm1 × 1 cm 기본, 대형 칩 선택 가능
고려할 점패널 유전자 중심으로 데이터가 간결함칩당 데이터 용량과 필요 시퀀싱량이 큼

데이터 규모에 대비합니다. Stereo-seq은 칩 하나에서 나오는 데이터가 큽니다. 원오믹스는 사내 고성능 분석 서버와 표준화된 파이프라인으로 처리하며, 결과는 바로 열어볼 수 있는 형식으로 정리해 드립니다.

08 · APPLICATIONS

이런 연구에 공간 정보가 필요합니다

🦠

감염 조직

병원체 전사체가 있는 자리와 그 주변 숙주의 면역·염증·세포사멸 반응을 같은 절편에서 비교

🎯

종양 미세환경

종양 중심과 경계, 면역세포 침윤 부위의 발현 차이와 세포 간 신호

🌱

발생 · 재생

조직이 만들어지고 회복되는 과정에서 세포 유형이 자리 잡는 순서와 패턴

🧠

뇌 · 장기 구조

층·구역으로 나뉜 장기에서 부위별로 다른 유전자 발현 지도 작성

조직 위에 그려지는 발현 지도

시료 품질 확인과 실험 설계부터 bulk RNA-seq 연계, 공간 분석과 결과 해석까지
연구 질문에 맞춰 함께 설계해 드립니다.

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ONEOMICS · Precision microbiome & omics analysis — 본 자료는 분석 방법을 소개하는 연구용 안내이며, 질병의 진단·치료를 목적으로 하지 않습니다. 그림은 원리를 설명하기 위한 개념도입니다. 플랫폼 사양 출처: Zhao Y, et al. Stereo-seq V2: Spatial mapping of total RNA on FFPE sections with high resolution. Cell 188:6554–6571 (2025).

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