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Omics2026-05-18

Spatial Domain Discovery

Spatial domain discovery 是从 spatial omics data 中识别 tissue regions、niches、neighborhoods 或 domains 的计算过程。

spatial-domainniche-discoveryspatial-clusteringspatial-transcriptomics

定义

Spatial domain discovery 是利用 spatial coordinates 与 molecular profiles,把组织划分为 regions、niches、neighborhoods 或 domains 的计算任务。Domain 可以由相似表达定义,也可以由相邻 cell types、cell states 或形态结构定义。

为什么重要

相同 cell types 处在 tumour core、invasive margin 或 lymphoid aggregate 时,功能可能完全不同。只比较 cell-type abundance 会丢掉这层组织信息;spatial domain discovery 试图把“有哪些细胞”扩展为“这些细胞如何排列并形成局部结构”。

工作原理

常见方法先构建 spot 或 cell 的 spatial graph,再综合 expression similarity 与 neighborhood information 进行 clustering、community detection 或 latent representation learning。CellCharter、BANKSY、graph-based spatial clustering 与 neighborhood enrichment analysis 属于相关方法,但它们的输入、domain 定义和统计假设并不相同。

能得到什么

  • molecular profiles 不同的 tissue domains;
  • cells 或 spots 构成的 spatial neighborhoods;
  • 与组织功能或疾病相关的 candidate niches;
  • 超越整体 cell-type abundance 的局部组织模式。

主要局限

Domain 数目、spatial resolution、邻域半径和 batch correction 都会影响结果。一个样本内清晰的 cluster 未必能跨 sample、cancer type 或 platform 复现;domain label 也通常是数据驱动的分析单位,不应直接当成已知组织学实体。

相关术语

  • spatial transcriptomics
  • spatial graph
  • tissue organization
  • spatial ecotype

相关论文

阅读提示

优先检查 domain 是否由真实空间结构支持、是否跨切片或患者复现,以及比较方法是否使用了相同 resolution 与 neighborhood definition。