Cell子刊：李虹团队通过泛癌种空间转录组学分析，揭示肿瘤空间微环境的异质性

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

肿瘤是一个复杂的生态系统，由肿瘤细胞以及其他的基质细胞和免疫细胞组成。它们共同构成了肿瘤微环境（TME）。TME 在肿瘤进展、侵袭、转移以及促肿瘤/抗肿瘤炎症中发挥着生物学功能。传统的单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）分析为肿瘤中的细胞，尤其是为 TME 细胞提供了全景图。然而，由于缺乏空间信息，很难精确阐明细胞间的交流以及这些交流如何产生促肿瘤或抗肿瘤效应。

随着空间转录组学（Spatial Transcriptomics，ST）的迅速发展，研究人员能在空间水平上一窥肿瘤微环境。近期的研究强调了肿瘤空间微环境（Tumor Spatial Microenvironment，TSME）的重要性，其与患者的预后和治疗响应相关。其中一种广为人知的 TSME 是三级淋巴样结构（Tertiary Lymphoid-like Structure，TLS）。通过应用空间转录组学，研究人员能够剖析 TLS 的分子特征，并表明 TLS 与更好的生存率和对免疫治疗的反应相关。然而，大多数此类研究都因样本量有限而受到阻碍，因此仅对单一癌症类型或特定细胞类型进行了研究。

随着空间组学数据的积累，有必要更全面地描述多种癌症类型中的 TSME。尽管空间转录组学的数据在不断积累，但仍需要进行更深入的分析，尤其是 TSME 相关分析。

2026 年，中国科学院上海营养与健康研究所李虹团队（博士研究生李家荣为论文第一作者）在 Cell 子刊Cell Reports Medicine上发表了题为：Pan-cancer analysis of spatial transcriptomics reveals heterogeneous tumor spatial microenvironment 的研究论文。

该研究定义了泛癌中保守且核心的空间生态位，系统解析了泛癌空间微环境的复杂性、不同癌种的共性规律与独特模式，并阐明了生态位相关的分子特征，及其与患者预后和免疫治疗响应的关联。

肿瘤是由多种细胞类型组成的复杂系统，这些细胞共同构成了肿瘤空间微环境（TSME）。

在这项新研究中，研究团队通过对 12 种癌症类型的 373 个样本进行泛癌空间转录组分析，鉴定出 56 种局部细胞程序（LCP）和 13 个重复出现的生态位（niche，指在肿瘤生态系统中，由特定细胞类型组合在特定空间位置上形成的一个功能单元。每个生态位都有其独特的细胞构成、基因表达模式和细胞间相互作用）。

配体-受体分析揭示了驱动空间组织的生态位共享性及特异性相互作用。值得注意的是，肿瘤细胞和巨噬细胞的基因表达高度依赖于其特定的空间定位。此外，生态位与临床结局显著相关：与肿瘤细胞共定位的巨噬细胞（niche_4）预示不良预后和免疫治疗耐药性，而与免疫细胞共定位的巨噬细胞（niche_11）则预示着更好的生存率和治疗反应。

总的来说，这项研究对肿瘤空间微环境（TSME）的系统解析，为细胞通讯及调控复杂肿瘤生态系统的结构影响提供了更深入的见解。

论文链接：

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