编者按：空间多组学技术正在重塑生物医疗领域，为疾病研究提供前所未有的高分辨率基因表达揭示。本研究利用多个空间转录组技术平台，深入探讨了肺腺癌中肿瘤细胞与其微环境间的互动，涵盖了从早期病变到侵袭性癌症的各个阶段。研究不仅发现了早期免疫反应的存在，还揭示了肿瘤进展中关键的生物变化，为精准医疗提供了宝贵的数据支持。空间多组学技术这一革命性工具，将为肺癌研究开辟新篇章。

研究背景

非小细胞肺癌（NSCLC）是肺癌中最常见的类型，其中肺腺癌（LUAD）尤其普遍，其肿瘤微环境（TME）复杂多变，显著影响肿瘤的发生、发展及对治疗的反应。借助空间转录组学与单细胞测序技术，研究人员得以高分辨率地解析肿瘤及其周围组织的基因表达模式。本研究探讨了不同突变特征的LUAD病例中，肿瘤细胞与微环境的相互作用，并通过单细胞验证分析揭示TME的特征。此外，研究团队深入调查了早期LUAD及肿瘤进展早期阶段的TME状态，解析免疫细胞在早期肿瘤微环境中的行为及其对肿瘤细胞命运的影响，这些发现为理解早期癌症发展机制提供了新视角，并为早期诊断和个性化治疗策略奠定了基础。

研究结果

1. 研究设计概述

为了系统理解肺癌微环境（TME）的复杂性及多样性，研究团队采用空间转录组学技术和单细胞分辨率分析。结合Visium空间转录组数据与Xenium原位基因表达分析，旨在揭示肿瘤细胞与微环境间的相互作用机制，并重点关注早期肺腺癌（如AISs和MIAs）以及侵袭性腺癌（IA）的TME变化，探索肿瘤进展的不同阶段特征。

2. 空间表达模式与微环境多样性

研究团队分析了两例LUAD病例（LUAD No2和LUAD No3），通过空间转录组学技术发现LUAD No2显示出得明显的空间异质性，尤其在肿瘤细胞与基质细胞、免疫细胞之间的互动方面。这一发现揭示了肿瘤细胞如何适应并改变其微环境，促进自身生长和发展，而LUAD No3则表现出多样化的微环境状态，进一步解释了不同EGFR突变型肺癌的治疗反应差异，为个性化医疗策略提供了理论支持。

3. 侵袭性腺癌病例中肿瘤细胞与微环境的跨病例或切片评分

研究团队采用PAGE分析等方法，系统比较多个IA病例的基因表达模式，为理解肿瘤细胞与微环境的关系提供了新的视角。这一方法不仅允许对标本间特定状态区域的比较，还揭示出恶性特征与成纤维细胞谱型的正相关以及侵袭特征与免疫细胞的负相关。

4. TME在单细胞水平的验证分析

研究团队使用Xenium技术对五个标本进行原位基因表达分析，进一步验证先前的发现。通过单细胞数据，研究揭示了新特征，并确认某些CD8+T细胞在免疫抑制环境中保持细胞毒性活性，强调单细胞分析在揭示肿瘤微环境复杂性方面的价值。

5. 早期肺腺癌中的TME演变及免疫细胞互动

研究探讨了极早期肺腺癌（如AISs和MIAs）及肿瘤进展早期阶段的TME状态。尽管大多数早期肿瘤表现“分化良好”，免疫细胞区域未显著减少，暗示早期免疫反应的存在。通过详细分析发现核心基因表达变化已向IA转变的证据，为早期诊断和干预提供理论支持，这些结果强调了早期TME状态对肿瘤进展的重要影响。

主要结论

本研究展示了来自30名非侵袭性及侵袭性阶段肺癌腺癌患者的高分辨率空间转录组图谱。结合空间转录组测序数据与原位RNA型分析，研究者对每个病例进行详细检查，发现肿瘤细胞表型显著变化通常伴随着免疫细胞特征的变化。这些结果揭示了人生就是博-尊龙凯时在肿瘤与其微环境互动中的关键作用为肺癌治疗与早期干预策略的开发提供了新的思路。