【文章解读】47倍降本 百万级通量!STAMP技术重构单细胞筛选范式

单细胞测序是药物/靶点筛选的核心工具,但传统方法成本高、通量低,还对细胞形态有偏好,遗漏稀有细胞,难以满足大规模筛选和临床微量样本需求。2025年6月,St. Jude团队在Cell发表STAMP技术,以成像替代测序,一举破解三大行业痛点。
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核心突破:三重颠覆,重新定义单细胞筛选

Figure 1. Sequencing-free single-cell genomics through imaging
STAMP的细胞锚定流程与检测质量,来自本次研究的实测数据显示:单细胞平均检测3615个转录本、412个基因,细胞回收率达85.33%,仅4.63%低质量细胞被剔除,检测准确性与传统测序高度一致。
成本革命性降低47倍,是STAMP最核心的优势。传统方法分析1000个个体免疫细胞需356万美元,STAMP仅需7.5万美元,单细胞成本从0.14美元降至0.003美元。
通量跃升至百万级,适配超高通量筛选。单次实验可处理数百万细胞,论文累计分析超1096万个高质量细胞,突破传统技术万级通量瓶颈。
无偏捕获全细胞类型,杜绝稀有细胞遗漏。摆脱微流控对球形细胞的偏好,可精准分析神经元、肿瘤细胞等不规则细胞,临床样本利用率大幅提升。
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技术拆解:四步实现成像式单细胞多模态分析

Figure 2.该图呈现STAMP从样本处理到分析的全流程:先将细胞固定透化,锚定到玻片形成单层,再通过探针杂交与循环成像解码,最终实现RNA、蛋白、形态学的多模态分析,无需构建测序文库。
1. 细胞前处理与玻片锚定
将悬浮细胞固定透化后,单层平铺到成像兼容玻片上,单张玻片可设130个独立样本区,支持多样本并行处理。
2. 探针杂交与循环成像
加入靶向RNA或蛋白的荧光探针,通过多轮成像解码,直接获取分子表达信息,兼容任意基因/蛋白panel设计。
3. 多模态数据整合
同步采集RNA表达、蛋白丰度、细胞形态及H&E染色信息,为每个细胞构建完整多维度图谱。
4. 质控与精准分析
通过严格筛选剔除低质量细胞与边界效应样本,结合InSituType算法实现无监督聚类,精准区分细胞亚群。
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产业价值:全场景适配药物筛选与测序服务

Figure 3. Circulating tumor cells mimics and multimodal analysis
该图验证STAMP的稀有细胞检测能力,来自本次研究的实验显示:在110万个PBMC中成功检出低至0.001%的MCF-7癌细胞模拟物,结合基因特征与形态学标记,检测准确率高,适配临床CTC筛选场景。
赋能超高通量单细胞测序服务。支持130个样本混样一次性分析,避免批次效应,百万级细胞处理能力完美匹配大规模药物筛选,大幅降低单样本服务成本。
破解微量样本筛选痛点。可处理低至100个细胞的临床活检样本,解决稀有细胞、微量样本无法完成筛选的行业难题,拓展高价值客户需求。
推动组学筛选规模化应用。以转录组为核心,兼容蛋白组多模态分析,47倍成本优势让大规模组学筛选普及,直接赋能药企靶点发现与药效验证。
适配临床转化与扰动筛选。可精准分析FFPE样本nuclei、干细胞分化轨迹,还能捕捉药物扰动下的细胞通讯变化,论文中LPS刺激实验与传统测序差异基因相关性达0.76。
STAMP以成像替代测序,实现成本、通量、兼容性的三重突破,让单细胞筛选从“高成本小众技术”变为“规模化普惠工具”,为药物研发与测序服务开辟全新赛道。
> 论文DOI:10.1016/j.cell.2025.05.027
> 原文链接:https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00577-X
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