中国科学技术大学的孙成教授及其研究团队近期的研究成果表明,通过对肝癌患者肿瘤微环境中免疫细胞的空间分布进行分析,可以精确预测患者术后的复发风险。这项研究论文《Spatial Immune Scoring System Predicts Hepatocellular Carcinoma Recurrence》发表于《Nature》,创新性地结合了空间转录组学、蛋白质组学和多重免疫组化技术,开发出了国际首个肝癌复发预测模型——TIMES评分系统,揭示了肿瘤微环境中免疫细胞的空间分布与肝癌复发之间的直接关联。
高分辨率空间转录组技术(DSP-WTA)得到非因生物团队的支持,以完成相关实验。研究的思路和方法大致分为以下几个部分:
一、数据收集与空间异质性解析
首先,利用10x Visium技术对17例肝细胞癌(HCC)组织进行空间转录组分析,这其中包括6例复发及11例未复发患者。研究将肿瘤划分为侵袭前沿(IF)、中心(TC)和邻近基质(AS)三个区域,并鉴定NK细胞在IF和TC区域的富集差异。
其次,通过多重免疫组化(mIHC)技术,验证了61例患者的NK细胞亚群,即CD3⁻CD57⁺成熟NK细胞与预后显著相关。
二、生物标志物筛选与模型构建
研究团队基于XGBoost算法构建了TIMES评分系统,整合IF和TC区域5个生物标志物的空间表达模式,生成了0-1分的风险评分。
三、功能验证与机制研究
通过3D生物打印模型模拟肿瘤微环境,验证SPON2⁺NK细胞通过IFNγ激活CD8⁺T细胞的机制。Spon2敲除小鼠模型显示,NK细胞中特异性缺失SPON2会导致肿瘤生长加速(P=78×10⁻³),并减少免疫浸润,从而证实其抑制癌症的功能。
四、多中心验证与临床转化
在231例患者的多中心队列中,TIMES评分的准确率达到82.2%,AUC为0.82,显著优于传统的TNM和BCLC分期系统(分别为0.51和0.53)。分层分析显示,TIMES对早期HCC(TNM期)的预测效能尤为突出(P=30×10⁻⁷)。在接受抗PD-1治疗的患者中,高TIMES评分者的缓解率显著更高(P=161×10⁻³),因此提示TIMES评分可能作为免疫治疗效果的预测指标。研究还提供了一个开源在线平台,支持病理图像的上传,实现动态风险评估。
综上所述,作者提出TIMES作为潜在的HCC复发预后工具,整合了空间免疫信息,超越了传统的临床因素进行风险分层。通过功能研究获得的生物学见解,为未来研究SPON2+NK细胞在HCC中的作用提供了新思路。同时,随着研究者探索TIMES在其他癌症类型中的适用性,这一工作为早期HCC以及潜在的其他实体瘤的个性化管理策略奠定了基础。
非因生物团队运用其DSP-WTA空间全转录组技术,对肝癌组织中的CD3−CD57+NK细胞进行了单细胞级的空间解析,结合单细胞测序和机器学习,筛选出了与复发密切相关的5个关键基因,为开发基于空间免疫信息的TIMES评分系统提供了基础。非因DSP数字空间多组学技术,能够在组织形态学染色的指引下,以空间分辨率的数据,揭示特定区域内的基因和蛋白质在组织中的精确位置和表达水平,助力科研人员深入解析肿瘤异质性和微环境。
作为国内规模最大的DSP数字空间多组学技术服务商,尊龙凯时拥有丰富的项目经验,包括60余种特染抗体的开发和300+项目的服务,助力发表了超过40篇空间多组学相关的论文,累计影响因子超过522,平均影响因子为14以上。公司配备三台DSP仪器同步高效运行,进一步巩固了其在这一领域的领先地位。