공간 전사체로 구현하는 비용 효율적·확장 가능한 단일세포 분석
최근 STAMP(Single-cell Transcriptomics Analysis and Multimodal Profiling)라는 새로운 방법이 발표되어 대규모 단일세포 프로파일링이 가능해졌습니다. scRNA-seq 대신, 부유 상태의 세포를 분사해 이미지 기반 공간 전사체(ST)와 단백질체 분석으로 읽어내는 방식입니다. 기존 scRNA-seq 대비 다음과 같은 장점이 있습니다.
- 비용 효율성이 높습니다.
- 순환 종양 세포(CTC)와 같이 희소한 세포 집단을 식별할 수 있습니다.
- 조직 특이 환경, 세포 내 RNA의 위치 정보 같은 공간생물학적 맥락을 활용할 수 있습니다.
세포당 비용 — ST가 약 50배 저렴합니다
UCSF Genomics Colab 자료에 따르면, scRNA-seq의 세포당 비용은 Xenium 대비 상당히 높습니다. scRNA-seq 한 샘플이 약 1만 개 세포를 다룬다면, Xenium은 샘플당 약 50만~100만 개 세포를 분석할 수 있습니다. 세포당 비용을 비교하면, Xenium 기반 이미지 ST가 scRNA-seq보다 약 50배 저렴합니다. 세포당 단가 기준에서 이미지 기반 ST는 훨씬 경제적인 접근입니다.
희귀세포 검출 — 1:100,000 희석에서도 가능
STAMP는 말초혈액 단핵세포(PBMC)에 MCF-7 암세포를 1:100,000 및 1:50,000 비율로 첨가한 실험에서, 순환 종양 세포(CTC)와 같은 희귀 세포를 높은 민감도로 식별했습니다. STAMP의 이미지 기반 ST는 시퀀싱만으로는 어려운 직접 시각 검증을 가능하게 해, 분자 프로파일링과 공간·형태 정보의 결합으로 희귀 세포를 포착합니다. 최근 Cancer Cell에 발표된 논문에서도 전사체와 세포 형태 분석을 결합해 새로운 세포 상태·유형과 임상 예후를 도출할 수 있음이 보고되었습니다.
비용을 넘어 — 공간적 맥락의 가치
STAMP가 직접 강조하진 않지만, 공간생물학의 강점은 비용 절감에 그치지 않습니다. Nicheformer처럼 인접 세포 간 상호작용과 세포 유형 구성이 공간적 맥락에서 정보를 더하며, 세포 내 RNA 위치를 활용하는 사례도 다수 보고되고 있습니다.
이미지 기반 ST는 유전자 커버리지 한계로 알려져 왔으나, Xenium 5k와 MERSCOPE 1k 패널처럼 커버리지가 꾸준히 향상되고 있습니다. STAMP에서 보듯 전사체 분석과 동시에 단백질 프로파일링도 가능해지면서 활용 폭이 확장되고 있습니다. 이러한 발전으로 scRNA-seq 대신 ST를 선택하는 사례가 늘고 있습니다.
