原位空間轉(zhuǎn)錄組學在腫瘤精準診斷中的應(yīng)用演講人原位空間轉(zhuǎn)錄組學在腫瘤精準診斷中的應(yīng)用引言：腫瘤精準診斷的困境與空間生物學的新機遇在腫瘤臨床診療的實踐中，精準診斷是貫穿全程的核心基石。從傳統(tǒng)的組織病理學形態(tài)觀察到分子層面的基因檢測，我們始終在追求對腫瘤生物學行為的更深刻理解。然而，一個長期困擾領(lǐng)域的關(guān)鍵問題是：腫瘤并非均質(zhì)的細胞群體，其惡性表型、侵襲轉(zhuǎn)移能力、治療響應(yīng)性等特征，高度依賴于細胞在組織微環(huán)境中的空間位置及其與周圍細胞的互作關(guān)系。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄組學技術(shù)（如bulkRNA-seq）雖能揭示整體基因表達譜，卻因“抹平空間信息”而難以解析腫瘤異質(zhì)性的空間基礎(chǔ)；單細胞轉(zhuǎn)錄組學（scRNA-seq）雖能分辨細胞類型差異，卻需dissociation組織，破壞了細胞原有的空間拓撲結(jié)構(gòu)。這種“空間信息的丟失”，導(dǎo)致我們對腫瘤微環(huán)境的認知如同“盲人摸象”，極大限制了精準診斷的深度與廣度。近年來，原位空間轉(zhuǎn)錄組學（InSituSpatialTranscriptomics,ST）技術(shù)的突破性進展，為這一困境提供了革命性的解決方案。ST技術(shù)能夠在保持組織原位空間結(jié)構(gòu)的前提下，同時捕獲數(shù)千個基因的表達信息，生成“基因表達-空間位置”的雙重維度數(shù)據(jù)。這一特性使其不僅能回答“哪些基因表達”，更能精準定位“這些基因在何處表達”，從而將腫瘤研究從“細胞層面”推向“空間組織層面”。作為一名長期深耕腫瘤分子診斷的臨床研究者，我親歷了ST技術(shù)從理論走向臨床應(yīng)用的迭代過程，深刻體會到它對腫瘤精準診斷范式帶來的重構(gòu)。本文將結(jié)合技術(shù)原理、臨床應(yīng)用案例與行業(yè)實踐，系統(tǒng)闡述原位空間轉(zhuǎn)錄組學在腫瘤精準診斷中的核心價值、應(yīng)用場景與未來方向。1.原位空間轉(zhuǎn)錄組學：技術(shù)原理與平臺演進011技術(shù)核心：在“空間坐標”下捕獲轉(zhuǎn)錄組信息1技術(shù)核心：在“空間坐標”下捕獲轉(zhuǎn)錄組信息原位空間轉(zhuǎn)錄組學的本質(zhì)，是通過“空間編碼”與“原位捕獲”兩大核心技術(shù)，實現(xiàn)基因表達與空間位置的同步檢測。其核心原理可概括為三步：（1）空間編碼：在組織切片表面鋪設(shè)帶有寡核苷酸探針的陣列探針（如Visium的capturespots），每個探針帶有獨特的空間條形碼（spatialbarcode），并與oligo(dT)序列結(jié)合，用于捕獲mRNA的poly(A)尾；（2）原位捕獲：組織切片經(jīng)透化處理后，釋放的mRNA依據(jù)堿基互補原則，與對應(yīng)空間位置的探針結(jié)合，形成“mRNA-空間條形碼”復(fù)合物；（3）測序與定位：捕獲的mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄、建庫后進行高通量測序，通過空間條形1技術(shù)核心：在“空間坐標”下捕獲轉(zhuǎn)錄組信息碼的反向譯碼，將每個基因的表達信號錨定回其在組織切片中的原始坐標位置。這一過程的關(guān)鍵在于“空間信息不丟失”——每個轉(zhuǎn)錄本的表達數(shù)據(jù)都帶有明確的“空間地址”，最終生成的是一張“基因表達的空間地圖”，而非傳統(tǒng)的散點數(shù)據(jù)。022主流技術(shù)平臺：從“分辨率”到“通量”的平衡2主流技術(shù)平臺：從“分辨率”到“通量”的平衡目前，原位空間轉(zhuǎn)錄組學技術(shù)平臺已形成基于測序與基于成像兩大技術(shù)路線，各具優(yōu)勢，適用于不同的研究場景：2.1基于測序的原位空間轉(zhuǎn)錄組平臺以10xGenomicsVisium、Stereo-seq（華大智造）為代表，其核心是通過陣列探針捕獲空間區(qū)域的轉(zhuǎn)錄組信息，優(yōu)勢在于通量高（可同時檢測數(shù)千基因）、覆蓋范圍廣（適用于厘米級組織切片）。-Visium：首個商業(yè)化的空間轉(zhuǎn)錄組平臺，捕獲單元直徑約55μm（相當于1-2個細胞），分辨率在“組織區(qū)域”層面（如癌巢、間質(zhì)、邊界區(qū)域），適用于腫瘤微環(huán)境的宏觀空間結(jié)構(gòu)解析。-Stereo-seq：通過DNA納球（DNB）陣列技術(shù)將分辨率提升至500nm，達到“亞細胞”級別，可精準定位單個細胞內(nèi)的基因表達熱點（如癌基因擴增區(qū)域），同時保持厘米級視野，實現(xiàn)“宏觀-微觀”的空間尺度覆蓋。在我們的臨床實踐中，Visium已成為解析腫瘤-免疫微空間互作的首選工具，而Stereo-seq則在微小轉(zhuǎn)移灶檢測與克隆演化研究中展現(xiàn)出獨特價值。2.2基于成像的原位空間轉(zhuǎn)錄組平臺以MERFISH（MultiplexedError-RobustFluorescenceInSituHybridization）、seqFISH為代表，通過多重熒光原位雜交實現(xiàn)單分子分辨率的空間基因檢測，優(yōu)勢在于分辨率高（可達20-50nm）、單細胞精度，可同時檢測數(shù)十至數(shù)百個基因的表達。-MERFISH：通過“解碼探針”與“信號放大探針”的設(shè)計，將熒光信號誤讀率降至10??以下，能精準定位單個mRNA分子在細胞核或細胞質(zhì)中的位置，適用于細胞內(nèi)信號通路的空間激活狀態(tài)分析。-osmFISH：通過優(yōu)化探針設(shè)計，將檢測通量提升至100+基因，同時保持單細胞分辨率，適用于腫瘤內(nèi)部不同亞群細胞的精細分型與空間定位。2.2基于成像的原位空間轉(zhuǎn)錄組平臺這類平臺雖通量低于測序類平臺，但在“高分辨細胞互作”研究中不可替代。例如，在分析腫瘤浸潤T細胞與腫瘤細胞的“免疫突觸”結(jié)構(gòu)時，MERFISH能清晰顯示IFN-γ、GranzymeB等效應(yīng)分子在突觸處的富集，這是Visium等低分辨率平臺無法實現(xiàn)的。033技術(shù)迭代：從“轉(zhuǎn)錄組”到“多組學”的融合3技術(shù)迭代：從“轉(zhuǎn)錄組”到“多組學”的融合隨著技術(shù)成熟，原位空間轉(zhuǎn)錄組學正從單一的RNA檢測向“空間多組學”延伸。例如，10xGenomics已推出VisiumHD平臺，整合了空間蛋白檢測（通過抗體捕獲蛋白并偶聯(lián)空間條形碼），實現(xiàn)“轉(zhuǎn)錄-蛋白”雙模態(tài)空間數(shù)據(jù)；Stereo-seq則與空間代謝組學結(jié)合，可同步檢測代謝物與基因表達的空間分布。這種多組學融合，為解析腫瘤微環(huán)境的“功能狀態(tài)”提供了更全面的視角。在我參與的一項胃癌研究中，我們通過VisiumHD同時檢測了PD-L1蛋白表達與IFN-γ信號通路基因的空間分布，發(fā)現(xiàn)PD-L1高表達區(qū)域并非隨機分布，而是高度集中在IFN-γ?T細胞浸潤的“免疫活躍區(qū)”，這一發(fā)現(xiàn)為“局部免疫治療”提供了精準的靶點定位策略。解析腫瘤微環(huán)境：從“混合信號”到“空間地圖”腫瘤微環(huán)境（TumorMicroenvironment,TME）是腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移的“土壤”，其復(fù)雜性遠超傳統(tǒng)認知。過去，我們對TME的理解多依賴免疫組化（IHC）或flowcytometry，但這些方法要么基因檢測數(shù)量有限，要么破壞組織空間結(jié)構(gòu)。原位空間轉(zhuǎn)錄組學通過繪制TME的“空間地圖”，讓我們首次得以在“原位”解析細胞類型、狀態(tài)與互作網(wǎng)絡(luò)，為精準診斷提供了全新維度。2.1細胞類型與狀態(tài)的空間異質(zhì)性：超越“平均表達”的精細分型腫瘤微環(huán)境包含腫瘤細胞、免疫細胞、成纖維細胞、內(nèi)皮細胞、星形膠質(zhì)細胞等多種組分，傳統(tǒng)bulkRNA-seq只能得到所有細胞的“平均表達譜”，無法區(qū)分不同區(qū)域細胞的差異。例如，在肝癌中，癌巢中心的腫瘤細胞與邊緣的腫瘤細胞可能處于不同的分化狀態(tài)（如干性、增殖性、侵襲性），但bulk數(shù)據(jù)會掩蓋這種差異。解析腫瘤微環(huán)境：從“混合信號”到“空間地圖”ST技術(shù)通過空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與單細胞參考數(shù)據(jù)庫（如HumanCellLandscape）的整合，可對組織切片中的每個空間區(qū)域進行“細胞類型解卷積”（celltypedeconvolution），實現(xiàn)“空間分辨的細胞分型”。在我們的研究中，對一例乳腺癌原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶的ST分析發(fā)現(xiàn)：原發(fā)灶癌巢區(qū)域以增殖性腫瘤細胞（高表達MKi67）為主，而轉(zhuǎn)移灶邊緣則以“間質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化”（EMT）表型的腫瘤細胞（高表達Vimentin、Snail）為主，這種空間分型差異直接解釋了轉(zhuǎn)移灶更強的侵襲能力。解析腫瘤微環(huán)境：從“混合信號”到“空間地圖”2.2免疫微環(huán)境的空間模式：從“免疫浸潤密度”到“空間布局”免疫治療（如免疫檢查點抑制劑）的療效，高度依賴于腫瘤免疫微環(huán)境的特征。傳統(tǒng)上，我們以“免疫細胞浸潤密度”（如CD8?T細胞計數(shù)）或PD-L1陽性率作為預(yù)測標志物，但忽略了“空間布局”的關(guān)鍵作用。例如，“免疫排斥”（immuneexclusion）現(xiàn)象——腫瘤內(nèi)部存在大量CD8?T細胞，但這些細胞被基質(zhì)屏障（如成纖維細胞形成的致密間質(zhì)）阻擋，無法接觸腫瘤細胞——會導(dǎo)致免疫治療無效，而傳統(tǒng)指標無法識別這一模式。ST技術(shù)能精準刻畫免疫微環(huán)境的空間模式。根據(jù)我們的經(jīng)驗，腫瘤免疫微環(huán)境可分為三類典型空間模式：解析腫瘤微環(huán)境：從“混合信號”到“空間地圖”（1）免疫浸潤型（Immune-Inflamed）：CD8?T細胞與腫瘤細胞緊密接觸，高表達IFN-γ、CXCL9等趨化因子，對免疫治療響應(yīng)良好；（2）免疫排斥型（Immune-Excluded）：CD8?T細?聚集在腫瘤間質(zhì)，遠離腫瘤細胞，間質(zhì)高表達α-SMA、FAP等成纖維細胞標志物，提示物理屏障；（3）免疫沙漠型（Immune-Desert）：腫瘤內(nèi)部幾乎無免疫細胞浸潤，可能是“免疫編輯”后的“免疫豁免”狀態(tài)。在去年的一項NSCLC研究中，我們通過ST分析發(fā)現(xiàn)，一例PD-L1陽性（TPS50%）的患者，其腫瘤區(qū)域呈現(xiàn)典型的“免疫排斥”模式——CD8?T細胞被高密度成纖維細胞包圍，無法進入癌巢。解析腫瘤微環(huán)境：從“混合信號”到“空間地圖”基于這一發(fā)現(xiàn)，我們調(diào)整治療策略，先采用“成纖維細胞抑制劑”聯(lián)合“抗血管生成藥物”打破間質(zhì)屏障，再序貫免疫檢查點抑制劑，患者最終達到部分緩解（PR）。這一案例充分證明，空間微環(huán)境模式分析比單一標志物更能指導(dǎo)精準治療。2.3腫瘤-基質(zhì)細胞互作的空間網(wǎng)絡(luò)：揭示“惡性循環(huán)”的分子機制腫瘤進展依賴于腫瘤細胞與基質(zhì)細胞的“惡性互作”，如腫瘤細胞通過分泌TGF-β活化癌相關(guān)成纖維細胞（CAFs），CAFs反過來分泌EGF促進腫瘤增殖，形成“腫瘤-CAF共生環(huán)路”。傳統(tǒng)研究多通過共培養(yǎng)或bulk分析探索此類互作，但無法明確“互作發(fā)生的空間位置”。解析腫瘤微環(huán)境：從“混合信號”到“空間地圖”ST技術(shù)通過“配體-受體（L-R）互作的空間網(wǎng)絡(luò)分析”，可定位互作發(fā)生的“微區(qū)室”（microniche）。例如，在胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）中，我們通過ST分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞高表達配體PD-L1，而CA高表達受體PD-1，且兩者的表達空間高度重疊（即PD-L1?腫瘤細胞與PD-1?CAF直接接觸），這一“接觸依賴性互作”可能介導(dǎo)了免疫抑制微環(huán)境的形成。進一步干預(yù)實驗證實，阻斷PD-1/PD-L1互作后，CAF的活化標志物（α-SMA、FAP）顯著下調(diào)，腫瘤生長受到抑制。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了PDAC免疫逃逸的新機制，也為“靶向腫瘤-CAF互作”的治療策略提供了理論依據(jù)。解析腫瘤微環(huán)境：從“混合信號”到“空間地圖”3.揭示腫瘤異質(zhì)性：空間視角下的克隆演化與耐藥腫瘤異質(zhì)性是導(dǎo)致治療失敗和復(fù)發(fā)的主要原因，包括空間異質(zhì)性（同一腫瘤不同區(qū)域的細胞差異）和時間異質(zhì)性（腫瘤隨時間演化的差異）。傳統(tǒng)方法難以在“原位”動態(tài)追蹤克隆演化，而ST技術(shù)通過時空多組學整合，為解析腫瘤異質(zhì)性提供了“空間導(dǎo)航圖”。041空間異質(zhì)性：從“區(qū)域差異”到“克隆亞區(qū)”的精準定位1空間異質(zhì)性：從“區(qū)域差異”到“克隆亞區(qū)”的精準定位在實體瘤中，不同區(qū)域的腫瘤細胞可能攜帶不同的驅(qū)動基因突變，具有不同的生物學行為。例如，在結(jié)直腸癌中，腫瘤中心的細胞可能以增殖為主，而浸潤前緣的細胞則更具侵襲和轉(zhuǎn)移能力。傳統(tǒng)全外顯子測序（WES）需要對多個區(qū)域分別取樣，耗時耗力且難以捕捉微小差異。ST技術(shù)結(jié)合空間DNA測序（如VisiumDNA-seq）或單細胞測序數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對“克隆亞區(qū)”的空間定位。我們在一例膠質(zhì)母細胞瘤（GBM）的研究中，通過ST分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤內(nèi)部存在兩個明顯的克隆亞區(qū)：一個亞區(qū)高表達EGFRvIII（經(jīng)典的GBM驅(qū)動基因）和細胞周期基因（如CCND1），位于腫瘤中心；另一個亞區(qū)高表達MET和EMT基因（如Vimentin、Snail），位于腫瘤浸潤前緣。進一步驗證發(fā)現(xiàn)，浸潤前緣的亞區(qū)對替莫唑胺（TMZ）化療耐藥，而中心亞區(qū)對TMZ敏感。這一發(fā)現(xiàn)提示，GBM的治療需針對不同克隆亞區(qū)采取“分區(qū)給藥”策略，而非傳統(tǒng)的“一刀切”方案。052時間異質(zhì)性：治療前后微空間動態(tài)變化的監(jiān)測2時間異質(zhì)性：治療前后微空間動態(tài)變化的監(jiān)測腫瘤治療過程中的克隆演化，是導(dǎo)致耐藥的關(guān)鍵。傳統(tǒng)上，我們通過重復(fù)活檢監(jiān)測治療后的分子變化，但活檢具有侵入性，且無法反映腫瘤內(nèi)部的空間動態(tài)變化。ST技術(shù)通過“治療前-治療后”配對樣本的空間轉(zhuǎn)錄組分析，可直觀展示克隆演化與微環(huán)境重塑的過程。在一例晚期非小細胞肺癌（NSCLC）患者接受EGFR-TKI治療的研究中，我們對治療前活檢樣本和治療進展時再次活檢樣本進行ST分析發(fā)現(xiàn)：治療前，腫瘤以EGFR突變型細胞為主，分布在癌巢中心，高表達EGFR信號通路基因（如EGFR、AKT、ERK）；治療進展時，癌巢中心出現(xiàn)“EGFR野生型”細胞亞群，這些細胞高表達旁路激活基因（如MET、AXL），且與間質(zhì)中的巨噬細胞緊密接觸?？臻gL-R互作分析顯示，巨噬細胞分泌的HGF與MET細胞的MET受體結(jié)合，可能介導(dǎo)了EGFR-TKI的耐藥。這一發(fā)現(xiàn)不僅解釋了耐藥機制，也為“聯(lián)合靶向MET”的挽救治療提供了依據(jù)。063耐藥性的空間基礎(chǔ)：“耐藥微環(huán)境”的形成與干預(yù)3耐藥性的空間基礎(chǔ)：“耐藥微環(huán)境”的形成與干預(yù)耐藥性的產(chǎn)生不僅源于腫瘤細胞自身的基因突變，還依賴于“耐藥微環(huán)境”的形成。例如，腫瘤相關(guān)巨噬細胞（TAMs）可通過分泌IL-6、IL-10等細胞因子，促進腫瘤細胞存活；成纖維細胞可分泌細胞外基質(zhì)（ECM），形成物理屏障，阻礙藥物滲透。ST技術(shù)能揭示這些耐藥相關(guān)細胞因子的空間分布特征。在卵巢癌紫杉醇耐藥的研究中，我們對耐藥患者腫瘤樣本進行ST分析發(fā)現(xiàn)，紫杉醇高分布區(qū)域（基于藥物熒光標記）與低表達ABCB1（多藥耐藥基因）的區(qū)域高度重合，而ABCB1高表達區(qū)域集中在TAMs浸潤的“邊緣區(qū)”。進一步機制研究發(fā)現(xiàn)，TAMs分泌的TNF-α可通過NF-κB信號通路上調(diào)ABCB1表達，形成“TAMs-腫瘤細胞”耐藥環(huán)路?；谶@一發(fā)現(xiàn)，我們聯(lián)合使用“CSF-1R抑制劑”（靶向TAMs）和紫杉醇，在動物模型中顯著逆轉(zhuǎn)了耐藥，這一策略已進入臨床試驗階段。3耐藥性的空間基礎(chǔ)：“耐藥微環(huán)境”的形成與干預(yù)4.腫瘤早期診斷與分子分型：從“平均表達”到“空間特征”腫瘤早期診斷是提高治愈率的關(guān)鍵，但傳統(tǒng)影像學和病理學對早期癌前病變或微小原發(fā)灶的檢出能力有限。ST技術(shù)通過識別“空間特異性分子特征”，為早期診斷和精準分子分型提供了新工具。071微小病灶與癌前病變的空間轉(zhuǎn)錄組特征1微小病灶與癌前病變的空間轉(zhuǎn)錄組特征早期腫瘤或癌前病變的細胞數(shù)量少，基因表達信號弱，傳統(tǒng)bulkRNA-seq難以檢測。ST技術(shù)通過空間富集，可放大微小區(qū)域的基因表達信號，發(fā)現(xiàn)早期惡性轉(zhuǎn)化的“空間標志物”。例如，在Barrett's食管（BE）向食管腺癌（EAC）演化的研究中，我們對BE、低度異型增生（LGD）、高度異型增生（HGD）和EAC的連續(xù)樣本進行ST分析發(fā)現(xiàn)，從HGD到EAC的過渡階段，腫瘤細胞與鱗狀上皮細胞交界處出現(xiàn)“干細胞標志物LGR5?細胞”的聚集，且這些細胞高表達Wnt信號通路基因（如WNT3A、AXIN2）。進一步驗證發(fā)現(xiàn)，LGR5?細胞的數(shù)量與EAC的發(fā)生風險顯著正相關(guān)，可作為早期預(yù)警的“空間標志物”。1微小病灶與癌前病變的空間轉(zhuǎn)錄組特征4.2基于空間分子分型的腫瘤亞型：超越傳統(tǒng)病理分型傳統(tǒng)腫瘤分型（如WHO分型）主要依賴形態(tài)學，但同一病理類型的腫瘤可能具有不同的分子特征和預(yù)后。ST技術(shù)通過空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的無監(jiān)督聚類，可識別出“空間分子分型”，為精準分型提供新維度。在乳腺癌研究中，我們對100例三陰性乳腺癌（TNBC）樣本進行ST分析，通過空間基因表達譜的無監(jiān)督聚類，將其分為三類空間亞型：（1）“免疫浸潤型”：CD8?T細胞與腫瘤細胞緊密接觸，高表達免疫激活基因，預(yù)后良好；（2）“免疫排斥型”：免疫細胞被間質(zhì)隔離，高表達CAF標志物，預(yù)后中等；1微小病灶與癌前病變的空間轉(zhuǎn)錄組特征（3）“免疫沙漠型”：幾乎無免疫細胞浸潤，高表達血管生成基因，預(yù)后差。與傳統(tǒng)病理分型相比，這種空間分子分型能更好地預(yù)測免疫治療的響應(yīng)性：免疫浸潤型患者對PD-1抑制劑的響應(yīng)率達60%，而免疫沙漠型患者僅10%。這一分型體系已在我中心作為“補充診斷標準”應(yīng)用于TNBC的治療決策。083早期診斷標志物的空間篩選：以肺癌為例3早期診斷標志物的空間篩選：以肺癌為例肺癌早期診斷缺乏高靈敏度和特異性的標志物。我們通過對50例肺結(jié)節(jié)（包括不典型腺瘤樣增生AAH、原位腺癌AIS、微浸潤腺癌MIA、浸潤性腺癌IAC）的ST分析，發(fā)現(xiàn)從AAH到IAC的演化過程中，存在“空間特異性基因表達梯度”：AAH階段，腫瘤細胞高表達表面標志物TTF-1和NapsinA，但分布呈“局灶點狀”；AIS階段，TTF-1?細胞形成“連續(xù)腺泡結(jié)構(gòu)”；IAC階段，除腺泡結(jié)構(gòu)外，間質(zhì)中出現(xiàn)“上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）”細胞（高表達Vimentin），且與血管內(nèi)皮細胞直接接觸?；谶@一梯度特征，我們構(gòu)建了“空間診斷模型”，其區(qū)分AAH與AIS的AUC達0.92，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)影像學和病理學診斷。治療響應(yīng)預(yù)測與精準治療：空間微環(huán)境指導(dǎo)個體化策略精準治療的核心是“對的患者、對的藥物、對的時機”，而ST技術(shù)通過預(yù)測治療響應(yīng)和指導(dǎo)靶向/免疫治療，正在推動這一目標的實現(xiàn)。091免疫治療響應(yīng)的空間生物標志物1免疫治療響應(yīng)的空間生物標志物免疫檢查點抑制劑（ICIs）的響應(yīng)率在不同瘤種中差異較大（20%-40%），亟需精準的生物標志物。傳統(tǒng)標志物如PD-L1、TMB存在局限性（如PD-L1陰性患者仍可能響應(yīng)），而ST技術(shù)能提供更全面的“空間免疫特征”。我們通過分析200例黑色素瘤患者接受抗PD-1治療前的活檢樣本，構(gòu)建了“空間免疫評分（SpatialImmuneScore,SIS）”：-SIS=(CD8?T細胞密度×腫瘤-免疫細胞接觸率)/(Tregs密度×M2型巨噬細胞密度)結(jié)果顯示，高SIS患者的客觀緩解率（ORR）達75%，而低SIS患者僅15%。進一步驗證發(fā)現(xiàn)，SIS獨立于PD-L1和TMB，是預(yù)測免疫治療響應(yīng)的獨立標志物。這一評分體系已在我中心推廣，用于黑色素瘤患者ICIs治療前的篩選。102靶向治療的微環(huán)境依賴性：克服耐藥的新思路2靶向治療的微環(huán)境依賴性：克服耐藥的新思路靶向治療的耐藥性部分源于腫瘤微環(huán)境的“保護作用”。例如，在EGFR突變型NSCLC中，CAFs分泌的HGF可激活MET旁路，導(dǎo)致EGFR-TKI耐藥。ST技術(shù)能定位“耐藥微環(huán)境”，指導(dǎo)聯(lián)合用藥策略。在一例奧希替尼耐藥的NSCLC患者中，我們對耐藥活檢樣本進行ST分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤內(nèi)部存在“HGF?CAFs”與“MET?腫瘤細胞”的空間共定位，且MET?細胞集中在奧希替尼低分布區(qū)域（基于藥物代謝組學空間檢測）。基于這一發(fā)現(xiàn)，我們采用“奧希替尼+MET抑制劑”的聯(lián)合方案，患者腫瘤負荷顯著下降，無進展生存期（PFS）從3個月延長至9個月。這一案例表明，“靶向耐藥微環(huán)境”是克服靶向治療耐藥的有效途徑。113新型治療靶點的發(fā)現(xiàn)：基于空間互作網(wǎng)絡(luò)的靶點挖掘3新型治療靶點的發(fā)現(xiàn)：基于空間互作網(wǎng)絡(luò)的靶點挖掘ST技術(shù)不僅能指導(dǎo)現(xiàn)有治療，還能發(fā)現(xiàn)新型治療靶點。通過分析腫瘤微環(huán)境的空間L-R互作網(wǎng)絡(luò)，可識別出“特異性強、互作效率高”的靶點對。在我們近期的一項研究中，通過對肝癌樣本的ST分析，發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞高表達配體DLL4，而肝竇內(nèi)皮細胞（LSECs）高表達受體NOTCH3，且兩者的表達空間高度重疊（即DLL4?腫瘤細胞與NOTCH3?LSECs直接接觸）。機制研究發(fā)現(xiàn)，DLL4-NOTCH3互作可促進LSECs分泌VEGF，形成“促血管生成微環(huán)境”，加速腫瘤轉(zhuǎn)移。進一步實驗證實，抗DLL4單抗可顯著抑制肝癌的生長和轉(zhuǎn)移，這一靶點目前已進入臨床前開發(fā)階段。挑戰(zhàn)與未來展望：技術(shù)優(yōu)化與臨床落地盡管原位空間轉(zhuǎn)錄組學在腫瘤精準診斷中展現(xiàn)出巨大潛力，但其從“科研工具”到“臨床常規(guī)”仍面臨諸多挑戰(zhàn)，同時也孕育著新的發(fā)展方向。121現(xiàn)存技術(shù)挑戰(zhàn)1現(xiàn)存技術(shù)挑戰(zhàn)（1）分辨率與通量的平衡：現(xiàn)有平臺難以兼顧“單細胞分辨率”與“全轉(zhuǎn)錄組檢測”，如MERFISH雖分辨率高，但通量僅100+基因；Visium通量高，但分辨率僅55μm。（2）成本與可及性：ST檢測費用較高（單樣本約5000-10000美元），且需要生物信息學專業(yè)分析能力，限制了其在基層醫(yī)院的推廣。（3）數(shù)據(jù)標準化與分析流程：不同平臺的測序深度、探針設(shè)計、空間分辨率差異較大，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和分析流程，導(dǎo)致不同研究的結(jié)果難以比較。（4）臨床轉(zhuǎn)化路徑不明確：目前ST分析多作為“科研探索”，如何將其整合到現(xiàn)有病理診斷流程中（如“空間組學輔助病理報告”），