【空间多组学 IF: 48.5】应用实例文献合集

    在生命科学的最前沿，空间多组学正以日新月异的方式，为我们揭开生命复杂性的深层面纱。大家对“细胞身份、微环境与空间定位”三位一体信息的需求日益迫切，这不仅是理解疾病机制的关键，更是精准医疗、新靶点发现的核心驱动力。

    科研学者们面对的不再是单一的技术路径，而是一个快速膨胀的“技术宇宙”：基于成像的方法能精确定位，但通量受限；基于测序的策略可全景扫描，却牺牲了部分分辨率。因此，“多模式整合”成为新趋势，分辨率和检测维度的权衡无处不在，而样本兼容性、数据分析复杂度、成本门槛更构成了现实挑战。当多种原理、各有优劣的平台并立于前，如何为独特的研究问题匹配“最优解”？

    空间组学技术相继推出之后，各个疾病领域的科研工作者们都开始了组合的尝试与探索，并形成了多种多样的“研究程式”，其中最具代表性之一的就是“芯空一号”，即不同空间原位检测技术结合芯超特色组织芯片（TMA）的研究体系！今天小编就为大家整理了近3年来“芯空一号”的研究成果。

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文献一  IF：7.5

Journal of Translational Medicine ( IF 7.5 )
Pub Date : 2022-10-08 
DOI: 10.1186/s12967-022-03661-8

    本研究通过整合单细胞RNA测序（scRNA-seq）、 bulk RNA-seq和组织芯片数据，系统解码了结直肠癌（CRC）的细胞生态系统。研究鉴定了7个上皮细胞功能亚群（如高侵袭性C4亚群），并发现肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和癌症相关成纤维细胞（CAF）与C4细胞协同促进肿瘤进展。多色免疫组化验证了TAM/CAF与患者不良预后的关联。
   

    空间转录组学（通过CIBERSORTx推断）揭示了C4上皮细胞与TAM/CAF在肿瘤组织中的空间共定位及配体-受体互作（如Wnt、TGF-β信号）。空间多组学数据明确了恶性细胞与微环境细胞的空间相互作用网络，为靶向TAM/CAF的联合策略提供依据。

Cell Discovery ( IF 12.5 )
Pub Date : 2023-09-19 
DOI: 10.1038/s41421-023-00591-7

    本研究结合空间转录组学和多重免疫组化，揭示了肺腺癌中不同组织学亚型（lepidic、micropapillary、solid等）的分子特征和细胞可塑性，发现微乳头亚型表现出显著的异质性和去分化状态。
    空间转录组学明确了不同组织学亚型的空间分布特征，单细胞分析揭示了肿瘤细胞可塑性轨迹，为理解亚型转化提供空间维度证据。

Cell and Bioscience ( IF 6.2 )
Pub Date : 2024-02-04 
DOI: 10.1186/s13578-024-01199-4

    研究建立了可调谐的PhenoCycler（原CODEX）成像方案，解析了8种小鼠肿瘤模型的肿瘤微环境空间异质性，发现免疫细胞空间组织在免疫治疗耐药中发生改变。
    PhenoCycler技术实现多重蛋白标志物的空间成像，为小鼠模型肿瘤微环境研究提供高内涵空间分析方法。

Nature Communications ( IF 15.7 )
Pub Date : 2024-03-29 
DOI: 10.1038/s41467-024-46994-2

    本研究利用单细胞RNA测序和空间转录组学技术，系统分析了胰腺导管内乳头状黏液性肿瘤（IPMN）从低度不典型增生（LGD）到高度不典型增生（HGD）直至胰腺导管腺癌（PDAC）的演进过程。研究揭示了上皮细胞的异质性（如HOXB3、SPDEF、NKX6-2等标记的不同亚型），并发现微环境中的免疫细胞（如巨噬细胞）和基质细胞在IPMN恶性转化中的动态变化。研究还强调MYC信号通路在IPMN进展中的激活作用。
   

    空间转录组学（10x Visium技术）明确了IPMN不同病变区域（如LGD、HGD）的基因表达空间分布，验证了上皮亚型在组织中的定位（如HOXB3⁺细胞富集于HGD区域），并揭示了肿瘤与微环境相互作用的区域特异性（如免疫排斥现象）。空间多组学数据为IPMN的恶性转化机制提供了空间分辨率的证据。

Nature Immunology ( IF 27.6 )
Pub Date : 2024-08-23 
DOI: 10.1038/s41590-024-01943-5

    研究通过空间和扰动转录组学，鉴定出恶性细胞状态标志T细胞和NK细胞浸润水平，并发现PTPN1和ACTR8等基因扰动可诱导该状态，增强免疫细胞毒性。
    空间转录组学结合CRISPR筛选，在空间分辨率下鉴定免疫调节因子，明确了恶性细胞状态与免疫细胞空间分布的关联。

Nature Cancer ( IF 28.5 )
Pub Date : 2024-09-26 
DOI: 10.1038/s43018-024-00824-y

    研究发现VIM^high巨噬细胞与Treg细胞空间共定位促进免疫抑制，通过IL-1β增强Treg细胞功能，与免疫治疗反应相关。
    PhenoCycler技术实现单细胞分辨率的空间蛋白组学分析，明确免疫细胞空间互作网络。

Nature Communications ( IF 15.7 )
Pub Date : 2024-11-16 
DOI: 10.1038/s41467-024-54364-1

    研究鉴定club样细胞作为前列腺上皮细胞亚型，具有衰老相关分泌表型，与PMN-MDSC活性增加相关，可能与去势抵抗性前列腺癌的发展有关。
    空间转录组学结合单细胞测序，揭示了club样细胞与髓系细胞的空间相互作用。

Cell Discovery ( IF 12.5 )
Pub Date : 2025-01-28 
 DOI: 10.1038/s41421-024-00747-z

    研究发现CAF-FAP和CAF-C7两个成纤维细胞亚群分别富集于肿瘤内基质和纤维环，其空间平衡决定临床预后，RUNX1和USF2分别调控其分化。
    空间多组学分析揭示了CAF亚型在肿瘤空间微环境中的特异分布，单细胞测序明确了其发育轨迹和转录调控网络。

Nature Genetics ( IF 29 )
Pub Date : 2025-02-03 
DOI: 10.1038/s41588-025-02080-x

    研究利用空间转录组学分析肺纤维化的分子生态位，发现肺泡上皮失调和巨噬细胞极化是疾病进展的关键事件。
    空间转录组学结合机器学习方法，在肺泡空间分辨率下量化重构严重程度。

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Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology ( IF 7.4 )
Pub Date : 2025-05-20 
DOI: 10.1016/j.jcmgh.2025.101536

    研究发现HBP1在急性胰腺炎中起保护作用，但在致癌KRAS存在时促进胰腺上皮内瘤变发生发展，具有双重功能。
    空间转录组学解析了HBP1在胰腺不同病理状态下的空间表达模式。

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Journal for ImmunoTherapy of Cancer ( IF 10.6 )
Pub Date : 2025-07-10 
DOI: 10.1136/jitc-2024-011319

    本研究通过scRNA-seq和空间转录组学（GeoMx DSP技术）分析膀胱癌患者对新辅助免疫检查点抑制剂（nICB）的耐药机制。研究发现MYBL2高的癌症干细胞（CSC）与SPP1⁺巨噬细胞形成“恶性联盟”，通过CCL15-CCR1/SPP1-ITGα9β1信号轴促进免疫抑制微环境，导致CD8⁺T细胞排斥和免疫治疗耐药。动物实验证实靶向MYBL2和SPP1可增强抗PD-1疗效。
   

    空间转录组学解析了肿瘤微环境中MYBL2^hi CSC与SPP1⁺巨噬细胞的空间共定位关系，并显示二者互作驱动T细胞排斥。空间数据还验证了耐药患者肿瘤中免疫抑制信号（如T细胞衰竭标记物）的空间分布特征，为靶向干预提供空间依据。

Nature ( IF 48.5 )
Pub Date : 2025-08-20 
DOI: 10.1038/s41586-025-09370-8

    本研究揭示了癌症诱导的神经损伤（CINI）是抗PD-1治疗耐药的新机制。通过scRNA-seq、空间转录组学和电镜分析，发现肿瘤细胞通过降解髓鞘直接损伤神经元，触发神经元内ATF3/JUN介导的IL-6和I型干扰素炎症反应，招募免疫抑制性巨噬细胞并耗竭T细胞，最终导致免疫治疗耐药。动物实验表明，阻断神经元损伤信号（如敲除Atf3或靶向IL-6R）可恢复抗PD-1疗效。
   

    空间转录组学（GeoMx DSP和Visium技术）明确了损伤神经元（ATF3⁺）与免疫细胞（如CD163⁺巨噬细胞）在肿瘤神经侵袭（PNI）区域的空间共定位，并显示CINI相关炎症信号在肿瘤微环境中的梯度分布。空间多组学数据直观展示了神经-免疫互作的空间网络，为CINI驱动耐药提供了空间证据。

Molecular Cancer ( IF 33.9 )
Pub Date : 2025-11-06 
DOI: 10.1186/s12943-025-02490-9

    研究发现在H. pylori阳性胃癌中，THBS1⁺ CAFs通过WNT5-FZD相互作用招募Treg细胞，而ZFP36通过降解FN1 mRNA抑制CTL活化，共同促进免疫抑制。
    空间转录组学与单细胞RNA测序结合，揭示了CAF亚型与免疫细胞的空间相互作用网络。