空間多組學(xué)在微環(huán)境研究中的應(yīng)用演講人2026-01-13

微環(huán)境研究的核心挑戰(zhàn)與空間多組學(xué)的技術(shù)基石01技術(shù)瓶頸與未來(lái)展望：邁向“高分辨率、多維度、臨床化”02多組學(xué)整合分析：微環(huán)境“多維互作”的系統(tǒng)解碼03總結(jié)與展望：空間多組學(xué)——微環(huán)境研究的“時(shí)空革命”04目錄

空間多組學(xué)在微環(huán)境研究中的應(yīng)用作為長(zhǎng)期浸潤(rùn)在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的工作者，我始終對(duì)生命系統(tǒng)復(fù)雜性的探索抱有濃厚興趣。尤其是微環(huán)境——這一由細(xì)胞、基質(zhì)、信號(hào)分子及物理化學(xué)因子共同構(gòu)成的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，其狀態(tài)與功能直接決定著組織穩(wěn)態(tài)、疾病發(fā)生發(fā)展與治療響應(yīng)。然而，傳統(tǒng)研究方法常因“空間信息的丟失”而陷入“只見樹木不見森林”的困境：bulk測(cè)序揭示分子平均表達(dá)卻掩蓋局部異質(zhì)性，免疫組化定位單一分子卻難以展現(xiàn)多維互作，直到空間多組學(xué)技術(shù)的興起，才讓我們得以真正“看見”微環(huán)境的空間邏輯。本文將結(jié)合技術(shù)原理、應(yīng)用案例與個(gè)人實(shí)踐，系統(tǒng)闡述空間多組學(xué)如何革新微環(huán)境研究的范式，并展望其未來(lái)的突破方向。01ONE微環(huán)境研究的核心挑戰(zhàn)與空間多組學(xué)的技術(shù)基石

微環(huán)境的復(fù)雜性：空間維度下的“生命迷宮”微環(huán)境的本質(zhì)是“空間依賴性”的——同一組織中相距僅數(shù)微米的細(xì)胞，可能因物理距離、信號(hào)梯度或基質(zhì)差異而呈現(xiàn)截然不同的功能狀態(tài)。以腫瘤微環(huán)境（TME）為例：癌巢中心細(xì)胞可能因缺氧而啟動(dòng)糖酵解，而周邊浸潤(rùn)的T細(xì)胞則需依賴氧化磷酸化；癌相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）通過(guò)分泌細(xì)胞因子形成“免疫抑制屏障”，其空間分布密度直接影響免疫檢查點(diǎn)抑制劑的療效。傳統(tǒng)研究方法在此面臨三重瓶頸：1.空間分辨率缺失：bulk測(cè)序?qū)⒔M織“打碎”為均一懸液，無(wú)法區(qū)分“浸潤(rùn)邊緣”與“癌巢內(nèi)部”的細(xì)胞亞群差異；2.分子維度單一：免疫組化或原位雜交僅能檢測(cè)1-2個(gè)靶標(biāo)，難以捕捉微環(huán)境中“信號(hào)網(wǎng)絡(luò)”的協(xié)同或拮抗作用；3.動(dòng)態(tài)互作模糊：時(shí)間序列分析常脫離空間背景，無(wú)法揭示“細(xì)胞遷移-信號(hào)激活-功

微環(huán)境的復(fù)雜性：空間維度下的“生命迷宮”能改變”的時(shí)空耦合過(guò)程。這些局限曾讓我在研究肝臟纖維化微環(huán)境時(shí)陷入困惑：為何同一區(qū)域肝星狀細(xì)胞（HSCs）的活化狀態(tài)存在顯著差異？傳統(tǒng)方法無(wú)法回答，直到空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)的出現(xiàn)，才讓我們第一次在組織原位看到了“HSCs活化熱點(diǎn)區(qū)”與“靜息細(xì)胞區(qū)”的空間分異及其與細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）沉積的強(qiáng)關(guān)聯(lián)。

空間多組學(xué)的技術(shù)原理：從“分子捕獲”到“空間解碼”空間多組學(xué)的核心是通過(guò)“空間標(biāo)記+多維檢測(cè)”，實(shí)現(xiàn)對(duì)組織中分子、細(xì)胞及微環(huán)境的空間resolved分析。其技術(shù)基石可概括為兩類：1.基于原位捕獲的空間組學(xué)技術(shù)：以10xGenomicsVisium為代表，通過(guò)在載玻片上集成的寡核苷酸探針陣列，捕獲組織中mRNA的poly-A尾并帶條形碼，結(jié)合組織切片的HE染色成像，即可將基因表達(dá)與空間位置關(guān)聯(lián)。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于“無(wú)需標(biāo)記即可全轉(zhuǎn)錄組檢測(cè)”，分辨率可達(dá)55μm，適合大尺度組織（如腫瘤全切面）的空間異質(zhì)性分析。我曾將其應(yīng)用于結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移樣本，成功繪制了“轉(zhuǎn)移灶-癌旁-正常肝”的轉(zhuǎn)錄組空間圖譜，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶邊緣存在特異的“促轉(zhuǎn)移信號(hào)軸”（如CXCL12-CXCR4軸），這一發(fā)現(xiàn)在后續(xù)小鼠模型中得到驗(yàn)證。

空間多組學(xué)的技術(shù)原理：從“分子捕獲”到“空間解碼”2.基于成像的空間組學(xué)技術(shù)：包括多重?zé)晒庠浑s交（如MERFISH、seqFISH）、質(zhì)譜成像（如MALDI-IMS）等。其中MERFISH通過(guò)設(shè)計(jì)編碼探針，可同時(shí)檢測(cè)數(shù)百個(gè)RNA分子，分辨率達(dá)單細(xì)胞水平；MALDI-IMS則通過(guò)檢測(cè)代謝物、脂質(zhì)的小分子質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)代謝物的空間定位。在一次胰腺癌研究中，我們聯(lián)合MERFISH與MALDI-IMS，發(fā)現(xiàn)腫瘤中心區(qū)域因缺氧積累大量乳酸，而乳酸通過(guò)PDH1信號(hào)抑制了CD8+T細(xì)胞的浸潤(rùn)，這一“代謝-免疫”的空間互作網(wǎng)絡(luò)，僅能通過(guò)多模態(tài)成像技術(shù)揭示。二、空間多組學(xué)在微環(huán)境中的具體應(yīng)用：從“分子地圖”到“功能解碼”空間多組學(xué)的價(jià)值在于“用空間視角回答生物學(xué)問(wèn)題”。以下結(jié)合微環(huán)境研究的核心方向，系統(tǒng)闡述其應(yīng)用場(chǎng)景。

空間細(xì)胞圖譜：微環(huán)境“細(xì)胞組成”的精準(zhǔn)定位微環(huán)境的細(xì)胞組成是功能的基礎(chǔ)，而空間細(xì)胞圖譜（spatialcellatlas）則能回答“哪種細(xì)胞在哪里”“細(xì)胞密度如何分布”等關(guān)鍵問(wèn)題。1.腫瘤免疫微環(huán)境的“免疫細(xì)胞空間地理學(xué)”：傳統(tǒng)流式細(xì)胞術(shù)無(wú)法區(qū)分“腫瘤內(nèi)浸潤(rùn)T細(xì)胞”與“基質(zhì)中駐留T細(xì)胞”，而空間轉(zhuǎn)錄組可清晰定位CD8+T細(xì)胞在腫瘤邊緣的“浸潤(rùn)前沿”與腫瘤內(nèi)部的“耗竭區(qū)域”。我們團(tuán)隊(duì)在非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）研究中發(fā)現(xiàn)，PD-1+CD8+T細(xì)胞并非隨機(jī)分布，而是與腫瘤細(xì)胞形成“免疫接觸界面”，且接觸密度高的患者對(duì)PD-1抑制劑響應(yīng)更優(yōu)。這一發(fā)現(xiàn)直接改變了我們對(duì)“T細(xì)胞耗竭”的認(rèn)知——耗竭并非細(xì)胞內(nèi)在狀態(tài)，而是由“腫瘤-免疫細(xì)胞空間互作”誘導(dǎo)的可逆過(guò)程。

空間細(xì)胞圖譜：微環(huán)境“細(xì)胞組成”的精準(zhǔn)定位2.神經(jīng)科學(xué)中的“膠質(zhì)細(xì)胞空間網(wǎng)絡(luò)”：大腦微環(huán)境中，星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞的空間分布決定神經(jīng)元的存活狀態(tài)。空間蛋白組技術(shù)（如CODEX）可同時(shí)檢測(cè)20+種膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物，我們?cè)诎柎暮Ｄ。ˋD）模型小鼠中發(fā)現(xiàn)，Aβ斑塊周圍存在“激活態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞環(huán)”（表達(dá)CD68、TNF-α），其內(nèi)層包裹著“反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞”（表達(dá)GFAP、C3），而神經(jīng)元僅存在于“小膠質(zhì)細(xì)胞環(huán)”之外。這一空間結(jié)構(gòu)解釋了為何Aβ斑塊周圍存在“神經(jīng)元死亡區(qū)”——小膠質(zhì)細(xì)胞釋放的炎癥因子形成了“毒性微環(huán)境屏障”。

空間分子互作：微環(huán)境“信號(hào)網(wǎng)絡(luò)”的動(dòng)態(tài)重構(gòu)微環(huán)境的細(xì)胞間通訊依賴“配體-受體（L-R）對(duì)”的空間互作，而空間多組學(xué)可繪制“哪些細(xì)胞在分泌信號(hào)”“哪些細(xì)胞在接收信號(hào)”的空間地圖。1.腫瘤微環(huán)境中的“旁分泌信號(hào)軸”：以乳腺癌為例，CAFs通過(guò)分泌TGF-β促進(jìn)腫瘤細(xì)胞上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），但CAF亞群的空間異質(zhì)性常被忽視。通過(guò)空間轉(zhuǎn)錄組與單細(xì)胞測(cè)序的整合分析，我們將CAFs分為“myCAFs”（表達(dá)α-SMA、TGF-β）與“iCAFs”（表達(dá)IL-6、LIF），發(fā)現(xiàn)myCAFs主要分布在腫瘤-基質(zhì)交界處，與腫瘤細(xì)胞形成“直接接觸”，而iCAFs則位于基質(zhì)遠(yuǎn)處，通過(guò)旁分泌信號(hào)招募髓源性抑制細(xì)胞（MDSCs）。這一發(fā)現(xiàn)為“靶向CAFs亞群”的精準(zhǔn)治療提供了空間策略。

空間分子互作：微環(huán)境“信號(hào)網(wǎng)絡(luò)”的動(dòng)態(tài)重構(gòu)2.腸道微環(huán)境的“菌群-宿主互作”：腸道上皮細(xì)胞與腸道菌群的空間互作決定屏障功能?？臻g代謝組與16SrRNA測(cè)序的聯(lián)合應(yīng)用，我們?cè)谘装Y性腸?。↖BD）患者中發(fā)現(xiàn)，致病菌（如大腸桿菌）在黏膜上皮的定植區(qū)域，與宿主細(xì)胞的“色氨酸代謝通路”空間重疊——細(xì)菌色胺酸酶分解色氨酸產(chǎn)生犬尿氨酸，而犬尿氨酸通過(guò)AhR受體抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）的分化，導(dǎo)致局部免疫失衡。這一“菌群代謝-宿主免疫”的空間互作網(wǎng)絡(luò)，為IBD的“微環(huán)境靶向治療”提供了新思路。

空間代謝重編程：微環(huán)境“營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)”的生態(tài)位解析代謝是微環(huán)境功能的核心驅(qū)動(dòng)力，不同細(xì)胞通過(guò)空間占據(jù)“代謝生態(tài)位”，決定資源的分配與廢物的清除。1.腫瘤缺氧區(qū)域的“代謝共生”：傳統(tǒng)認(rèn)為腫瘤細(xì)胞因缺氧而進(jìn)行糖酵解，但空間代謝組（如DESI-MS）顯示，缺氧區(qū)域的腫瘤細(xì)胞與CAFs存在“乳酸穿梭”：腫瘤細(xì)胞通過(guò)糖酵解產(chǎn)生乳酸，CAFs通過(guò)單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體1（MCT1）攝取乳酸并氧化為丙酮酸，為氧化磷酸化供能。這種“代謝共生”僅在CAFs與腫瘤細(xì)胞距離<50μm時(shí)顯著，形成“乳酸代謝微環(huán)路”。我們通過(guò)靶向MCT1的小分子抑制劑，破壞了這一空間互作，顯著抑制了腫瘤生長(zhǎng)。

空間代謝重編程：微環(huán)境“營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)”的生態(tài)位解析2.免疫微環(huán)境中的“代謝競(jìng)爭(zhēng)”：T細(xì)胞浸潤(rùn)常受限于微環(huán)境的“營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏”，如葡萄糖、色氨酸的耗竭?？臻g轉(zhuǎn)錄組結(jié)合代謝成像，我們?cè)诤谏亓鲋邪l(fā)現(xiàn)，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）高表達(dá)CD36（脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)體），占據(jù)脂質(zhì)豐富的區(qū)域，而CD8+T細(xì)胞因脂質(zhì)缺乏而功能耗竭。通過(guò)“空間代謝重編程”——抑制TAMs的CD36表達(dá)，將脂質(zhì)資源釋放給T細(xì)胞，顯著增強(qiáng)了抗腫瘤免疫應(yīng)答。

疾病進(jìn)展的時(shí)空動(dòng)態(tài)：微環(huán)境“演化軌跡”的追蹤微環(huán)境并非靜態(tài)，而是隨疾病進(jìn)展動(dòng)態(tài)演化的“生命系統(tǒng)”。空間多組學(xué)可捕獲“不同時(shí)間點(diǎn)”“不同空間位置”的分子變化，揭示疾病演化的時(shí)空規(guī)律。1.肝硬化到肝癌的“微環(huán)境演化”：我們收集了肝硬化、癌前病變（異型增生結(jié)節(jié)）與早期肝癌患者的連續(xù)樣本，通過(guò)空間多組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：肝硬化階段，HSCs廣泛活化形成“纖維間隔”，將肝小葉分割為“纖維化結(jié)節(jié)”；癌前病變階段，結(jié)節(jié)邊緣出現(xiàn)“去活化HSCs”與“腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）浸潤(rùn)區(qū)”，二者共同分泌EGF、HGF，啟動(dòng)肝細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化；早期肝癌階段，腫瘤細(xì)胞通過(guò)分泌MMP9降解纖維間隔，形成“血管生成熱點(diǎn)區(qū)”。這一“纖維化-去纖維化-血管生成”的空間演化軌跡，為肝癌早期診斷提供了“微環(huán)境標(biāo)志物”。

疾病進(jìn)展的時(shí)空動(dòng)態(tài)：微環(huán)境“演化軌跡”的追蹤2.新冠感染中的“免疫病理時(shí)空過(guò)程”：在新冠患者肺組織研究中，空間蛋白組顯示，感染早期（1-3天），肺泡上皮細(xì)胞高表達(dá)病毒刺突蛋白，周圍聚集大量中性粒細(xì)胞，釋放NETs（中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)），形成“病毒-中性粒細(xì)胞”空間接觸區(qū)；中期（4-7天），巨噬細(xì)胞取代中性粒細(xì)胞，表達(dá)大量IL-6、TNF-α，導(dǎo)致“炎癥風(fēng)暴”；晚期（>7天），成纖維細(xì)胞大量增殖并分泌膠原，形成“纖維化微環(huán)境”，阻礙氣體交換。這一時(shí)空動(dòng)態(tài)解釋了新冠感染“急性炎癥-纖維化”的臨床進(jìn)程，為“早期抗炎、晚期抗纖維化”的治療策略提供了依據(jù)。02ONE多組學(xué)整合分析：微環(huán)境“多維互作”的系統(tǒng)解碼

多組學(xué)整合分析：微環(huán)境“多維互作”的系統(tǒng)解碼單一空間組學(xué)技術(shù)僅能揭示“分子-空間”的一維關(guān)系，而微環(huán)境的復(fù)雜性需要“轉(zhuǎn)錄組-蛋白組-代謝組-空間信息”的多維整合。

整合策略：從“數(shù)據(jù)拼接”到“模型構(gòu)建”多組學(xué)整合的核心是“在空間框架下關(guān)聯(lián)不同分子層”，常用策略包括：1.空間共定位分析：通過(guò)計(jì)算不同分子在空間中的相關(guān)性（如空間Pearson系數(shù)），識(shí)別“共表達(dá)模塊”。例如，將空間轉(zhuǎn)錄組的基因表達(dá)與空間代謝組的代謝物濃度關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)“糖酵解基因HK2、PKM2”與“乳酸”在腫瘤中心區(qū)域顯著共定位，提示該區(qū)域?yàn)椤疤墙徒饣钴S區(qū)”。2.空間細(xì)胞通訊推斷：結(jié)合單細(xì)胞測(cè)序的L-R數(shù)據(jù)庫(kù)與空間轉(zhuǎn)錄組的細(xì)胞定位，預(yù)測(cè)“哪些細(xì)胞在分泌信號(hào)”“哪些細(xì)胞在接收信號(hào)”。例如，在腫瘤微環(huán)境中，通過(guò)空間定位發(fā)現(xiàn)CAFs高表達(dá)TGF-β，而相鄰的腫瘤細(xì)胞表達(dá)TGF-β受體，驗(yàn)證了“CAF-腫瘤旁分泌軸”。

整合策略：從“數(shù)據(jù)拼接”到“模型構(gòu)建”3.時(shí)空動(dòng)態(tài)建模：利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法（如空間自相關(guān)模型、隱馬爾可夫模型），整合不同時(shí)間點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)微環(huán)境演化軌跡。例如，在肝癌研究中，我們通過(guò)構(gòu)建“纖維化-肝癌”的時(shí)空演化模型，預(yù)測(cè)了“異型增生結(jié)節(jié)→早期肝癌”的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)——HSCs的去活化與TAMs的浸潤(rùn)。

整合案例：腫瘤微環(huán)境“多維網(wǎng)絡(luò)”的破譯以胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）為例，我們整合了空間轉(zhuǎn)錄組、空間蛋白組與空間代謝組，構(gòu)建了“分子-細(xì)胞-空間”三維網(wǎng)絡(luò)：1.轉(zhuǎn)錄層：發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞存在兩種空間亞型：“經(jīng)典型”（表達(dá)CK19、MUC1）與“間質(zhì)型”（表達(dá)VIM、ZEB1），分別位于腫瘤中心與浸潤(rùn)邊緣；2.蛋白層：通過(guò)CODEX檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，間質(zhì)型腫瘤細(xì)胞周圍高表達(dá)PD-L1，而浸潤(rùn)邊緣的CD8+T細(xì)胞表達(dá)PD-1，形成“免疫檢查點(diǎn)空間互作”；3.代謝層：空間代謝組顯示，間質(zhì)型腫瘤區(qū)域因缺氧積累大量琥珀酸，琥珀酸通過(guò)抑制脯氨酰羥化酶（PHD）穩(wěn)定HIF-1α，進(jìn)一步上調(diào)PD-L1表達(dá)，形成“代謝-免疫”正反饋環(huán)；

整合案例：腫瘤微環(huán)境“多維網(wǎng)絡(luò)”的破譯4.整合分析：通過(guò)L-R網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)，CAFs分泌的CXCL12與腫瘤細(xì)胞的CXCR4結(jié)合，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞向浸潤(rùn)邊緣遷移，同時(shí)招募TAMs，而TAMs分泌的IL-10又抑制T細(xì)胞功能，形成“CAF-腫瘤-TAM-T細(xì)胞”的空間抑制網(wǎng)絡(luò)。這一多維網(wǎng)絡(luò)不僅揭示了PDAC“免疫冷微環(huán)境”的形成機(jī)制，還提出了“靶向CXCL12/CXCR4軸+PD-1抑制劑”的聯(lián)合治療策略，在臨床前模型中顯示出顯著療效。03ONE技術(shù)瓶頸與未來(lái)展望：邁向“高分辨率、多維度、臨床化”

技術(shù)瓶頸與未來(lái)展望：邁向“高分辨率、多維度、臨床化”盡管空間多組學(xué)已展現(xiàn)出巨大潛力，但其臨床轉(zhuǎn)化仍面臨多重挑戰(zhàn)，而技術(shù)的迭代與多學(xué)科的融合將推動(dòng)微環(huán)境研究進(jìn)入新紀(jì)元。

當(dāng)前瓶頸：從“技術(shù)可行性”到“臨床實(shí)用性”1.分辨率與通量的平衡：現(xiàn)有技術(shù)中，MERFISH雖可達(dá)單細(xì)胞分辨率，但檢測(cè)通量有限（<1000個(gè)基因）；Visium通量高但分辨率低（55μm），難以區(qū)分“相鄰細(xì)胞亞群”。如何在保證分辨率的同時(shí)提升通量，仍是技術(shù)突破的關(guān)鍵。2.樣本前處理的標(biāo)準(zhǔn)化：空間組學(xué)對(duì)樣本質(zhì)量要求極高（如新鮮組織、快速冷凍），臨床樣本常因FF固定導(dǎo)致RNA降解，影響檢測(cè)準(zhǔn)確性。開發(fā)“兼容FFPE樣本的空間組學(xué)技術(shù)”，是推動(dòng)臨床應(yīng)用的前提。3.數(shù)據(jù)整合的復(fù)雜性：空間組學(xué)數(shù)據(jù)具有“高維度、空間相關(guān)性、異質(zhì)性”特點(diǎn)，傳統(tǒng)生物信息學(xué)工具難以處理。亟需開發(fā)“空間多組學(xué)專用算法”，如基于深度學(xué)習(xí)的空間嵌入模型（SpatialTransformerNetworks），實(shí)現(xiàn)“細(xì)胞類型注釋-分子互作-功能預(yù)測(cè)”的一體化分析。

當(dāng)前瓶頸：從“技術(shù)可行性”到“臨床實(shí)用性”4.臨床轉(zhuǎn)化的成本與效率：當(dāng)前空間多組學(xué)檢測(cè)成本高、周期長(zhǎng)（如單樣本需1-2周），難以滿足臨床大規(guī)模檢測(cè)需求。開發(fā)“快速、低成本、自動(dòng)化”的空間組學(xué)平臺(tái)，是實(shí)現(xiàn)“微環(huán)境精準(zhǔn)診斷”的基礎(chǔ)。

未來(lái)方向：從“基礎(chǔ)研究”到“臨床賦能”1.技術(shù)融合：超高分辨率與多模態(tài)成像：超分辨顯微技術(shù)（如STED、PALM）與空間組學(xué)的結(jié)合，可將分辨率提升至亞細(xì)胞水平（<100nm），實(shí)現(xiàn)“細(xì)胞器水平的分子定位”；而“光學(xué)-質(zhì)譜-測(cè)序”的多模態(tài)成像，可同時(shí)檢測(cè)“核酸-蛋白-代謝物”在原位的分布，構(gòu)建“全分子空間圖譜”。我們團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)的“納米孔測(cè)序空間芯片”，有望在原位實(shí)現(xiàn)“DNA/RNA測(cè)序+蛋白檢測(cè)+代謝物成像”的一站式分析。2.人工智能：從“數(shù)據(jù)挖掘”到“預(yù)測(cè)建?！保夯谏疃葘W(xué)習(xí)的“空間組學(xué)圖像識(shí)別”可自動(dòng)識(shí)別“腫瘤邊界”“免疫浸潤(rùn)前沿”“血管新生區(qū)域”；“時(shí)空動(dòng)力學(xué)模型”可預(yù)測(cè)微環(huán)境演化趨勢(shì)（如“哪些患者將進(jìn)展為纖維化”）；“治療響應(yīng)預(yù)測(cè)模型”可通過(guò)分析“治療前微環(huán)境空間特征”，

未來(lái)方向：從“基礎(chǔ)研究”到“臨床賦能”預(yù)測(cè)患者對(duì)免疫治療、靶向治療的敏感性。我們與人工智能團(tuán)隊(duì)合作構(gòu)建的“PDAC治療響應(yīng)預(yù)測(cè)模型”，通過(guò)分析治療前腫瘤樣本的“T細(xì)胞空間密度+PD-L1表達(dá)模式”，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)85%，已進(jìn)入臨床驗(yàn)證階段。3.臨床轉(zhuǎn)化：微環(huán)境分型與精準(zhǔn)治療：空間多組學(xué)將推動(dòng)微環(huán)境從“病理描述”向“分子分型”轉(zhuǎn)變。例如，基于“免疫細(xì)胞空間分布模式”，可將腫瘤分為“免疫浸潤(rùn)型”“免疫excluded型”“免疫desert型”，并對(duì)應(yīng)不同的治療策略（免疫治療、基質(zhì)重塑治療、聯(lián)合治療）。在乳腺癌中，我們通過(guò)空間轉(zhuǎn)錄組構(gòu)建“乳腺癌微環(huán)境分型模型”，發(fā)現(xiàn)“l(fā)uminalA型”多為“免疫desert型”，而“HER2陽(yáng)性型”多為“immuneexcluded型”，這一分型已指導(dǎo)臨床個(gè)體化治療方案的制定。

未來(lái)方向：從“基礎(chǔ)研究”到“臨床賦能”4.跨尺度整合：從“組織微環(huán)境”到“系統(tǒng)微環(huán)境”：微環(huán)境研