Cell子刊：李虹團隊通過泛癌種空間轉錄組學分析，揭示腫瘤空間微環境的異質性

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

腫瘤是一個復雜的生態系統，由腫瘤細胞以及其他的基質細胞和免疫細胞組成。它們共同構成了腫瘤微環境（TME）。TME 在腫瘤進展、侵襲、轉移以及促腫瘤/抗腫瘤炎癥中發揮著生物學功能。傳統的單細胞 RNA 測序（scRNA-seq）分析為腫瘤中的細胞，尤其是為 TME 細胞提供了全景圖。然而，由于缺乏空間信息，很難精確闡明細胞間的交流以及這些交流如何產生促腫瘤或抗腫瘤效應。

隨著空間轉錄組學（Spatial Transcriptomics，ST）的迅速發展，研究人員能在空間水平上一窺腫瘤微環境。近期的研究強調了腫瘤空間微環境（Tumor Spatial Microenvironment，TSME）的重要性，其與患者的預后和治療響應相關。其中一種廣為人知的 TSME 是三級淋巴樣結構（Tertiary Lymphoid-like Structure，TLS）。通過應用空間轉錄組學，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相關。然而，大多數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胞類型進行了研究。

隨著空間組學數據的積累，有必要更全面地描述多種癌癥類型中的 TSME。盡管空間轉錄組學的數據在不斷積累，但仍需要進行更深入的分析，尤其是 TSME 相關分析。

2026 年，中國科學院上海營養與健康研究所李虹團隊（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位，系統解析了泛癌空間微環境的復雜性、不同癌種的共性規律與獨特模式，并闡明了生態位相關的分子特征，及其與患者預后和免疫治療響應的關聯。

腫瘤是由多種細胞類型組成的復雜系統，這些細胞共同構成了腫瘤空間微環境（TSME）。

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

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

總的來說，這項研究對腫瘤空間微環境（TSME）的系統解析，為細胞通訊及調控復雜腫瘤生態系統的結構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