Cell子刊：李虹團(tuán)隊通過泛癌種空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，揭示腫瘤空間微環(huán)境的異質(zhì)性

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

腫瘤是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，由腫瘤細(xì)胞以及其他的基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞組成。它們共同構(gòu)成了腫瘤微環(huán)境（TME）。TME 在腫瘤進(jìn)展、侵襲、轉(zhuǎn)移以及促腫瘤/抗腫瘤炎癥中發(fā)揮著生物學(xué)功能。傳統(tǒng)的單細(xì)胞 RNA 測序（scRNA-seq）分析為腫瘤中的細(xì)胞，尤其是為 TME 細(xì)胞提供了全景圖。然而，由于缺乏空間信息，很難精確闡明細(xì)胞間的交流以及這些交流如何產(chǎn)生促腫瘤或抗腫瘤效應(yīng)。

隨著空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)（Spatial Transcriptomics，ST）的迅速發(fā)展，研究人員能在空間水平上一窺腫瘤微環(huán)境。近期的研究強(qiáng)調(diào)了腫瘤空間微環(huán)境（Tumor Spatial Microenvironment，TSME）的重要性，其與患者的預(yù)后和治療響應(yīng)相關(guān)。其中一種廣為人知的 TSME 是三級淋巴樣結(jié)構(gòu)（Tertiary Lymphoid-like Structure，TLS）。通過應(yīng)用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)，研究人員能夠剖析 TLS 的分子特征，并表明 TLS 與更好的生存率和對免疫治療的反應(yīng)相關(guān)。然而，大多數(shù)此類研究都因樣本量有限而受到阻礙，因此僅對單一癌癥類型或特定細(xì)胞類型進(jìn)行了研究。

隨著空間組學(xué)數(shù)據(jù)的積累，有必要更全面地描述多種癌癥類型中的 TSME。盡管空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)的數(shù)據(jù)在不斷積累，但仍需要進(jìn)行更深入的分析，尤其是 TSME 相關(guān)分析。

2026 年，中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所李虹團(tuán)隊（博士研究生李家榮為論文第一作者）在 Cell 子刊Cell Reports Medicine上發(fā)表了題為：Pan-cancer analysis of spatial transcriptomics reveals heterogeneous tumor spatial microenvironment 的研究論文。

該研究定義了泛癌中保守且核心的空間生態(tài)位，系統(tǒng)解析了泛癌空間微環(huán)境的復(fù)雜性、不同癌種的共性規(guī)律與獨特模式，并闡明了生態(tài)位相關(guān)的分子特征，及其與患者預(yù)后和免疫治療響應(yīng)的關(guān)聯(lián)。

腫瘤是由多種細(xì)胞類型組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這些細(xì)胞共同構(gòu)成了腫瘤空間微環(huán)境（TSME）。

在這項新研究中，研究團(tuán)隊通過對 12 種癌癥類型的 373 個樣本進(jìn)行泛癌空間轉(zhuǎn)錄組分析，鑒定出 56 種局部細(xì)胞程序（LCP）和 13 個重復(fù)出現(xiàn)的生態(tài)位（niche，指在腫瘤生態(tài)系統(tǒng)中，由特定細(xì)胞類型組合在特定空間位置上形成的一個功能單元。每個生態(tài)位都有其獨特的細(xì)胞構(gòu)成、基因表達(dá)模式和細(xì)胞間相互作用）。

配體-受體分析揭示了驅(qū)動空間組織的生態(tài)位共享性及特異性相互作用。值得注意的是，腫瘤細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的基因表達(dá)高度依賴于其特定的空間定位。此外，生態(tài)位與臨床結(jié)局顯著相關(guān)：與腫瘤細(xì)胞共定位的巨噬細(xì)胞（niche_4）預(yù)示不良預(yù)后和免疫治療耐藥性，而與免疫細(xì)胞共定位的巨噬細(xì)胞（niche_11）則預(yù)示著更好的生存率和治療反應(yīng)。

總的來說，這項研究對腫瘤空間微環(huán)境（TSME）的系統(tǒng)解析，為細(xì)胞通訊及調(diào)控復(fù)雜腫瘤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)影響提供了更深入的見解。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(26)00168-0