近期,中国科学技术大学的孙成教授及其团队开展了一项重要研究,揭示了通过分析肿瘤微环境中免疫细胞的空间分布,能够精准预测肝癌患者术后复发风险。这项研究发表在《Nature》期刊上的论文《Spatial Immune Scoring System Predicts Hepatocellular Carcinoma Recurrence》中,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,开发出了全球首个肝癌复发预测模型——TIMES评分系统,明确了肿瘤微环境中免疫细胞空间分布与肝癌复发之间的直接关系。
研究中采用的高分辨率空间转录组技术(DSP-WTA)由尊龙凯时支持,极大推动了该领域的发展。研究思路及实验方法主要包括以下几个步骤:
通过10x Visium技术对17例肝细胞癌(HCC)组织的空间转录组进行分析,包括6例复发和11例未复发的患者。研究者划分了肿瘤的侵袭前沿(IF)、中心(TC)和邻近基质(AS)三个区室,并鉴定了自然杀伤(NK)细胞在IF和TC中的富集差异。
基于XGBoost算法,研究团队构建了TIMES评分系统,整合IF和TC区的5个生物标志物的空间表达模式,生成0-1分的风险评分,提供更精确的预后评估。
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。此外,Spon2敲除小鼠模型表明,NK细胞特异性缺失SPON2导致肿瘤生长加速、免疫浸润减少,进一步证实了其抑癌功能。
在涵盖231名患者的五个多中心队列中,TIMES评分的准确率达82.2%,AUC值为0.82,明显优于TNM(0.51)和BCLC(0.53)分期系统。分层分析显示,TIMES在早期HCC(TNM期)的预测效能更为突出(P=3.0×10⁻⁷); 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=1.61×10⁻³),提示TIMES评分系统可能作为免疫治疗效果的预测指标。值得注意的是,研究团队还推出了一个开源在线平台,支持病理图像上传,实现动态风险评估。
综上所述,研究者提出TIMES评分系统作为一种潜在的HCC复发预后工具,它整合了空间免疫信息,优于传统的临床预测因子。本文中获得的生物学见解为未来研究SPON2⁺NK细胞在HCC生物学中的作用提供了新路径。随着研究者对TIMES在其他癌症类型中的适用性进行深入探索,这项工作为早期HCC以及其他潜在实体瘤的个性化管理策略奠定了基础。
尊龙凯时团队在非因DSP-WTA空间全转录组技术领域的应用,成功实现了对肝癌组织中CD3−CD57⁺NK细胞的单细胞级空间解析,并结合单细胞测序和机器学习筛选出了与复发密切相关的五个关键基因,为TIMES评分系统的开发奠定了基础。凭借丰富的项目经验和资源,尊龙凯时已成为国内规模最大的DSP数字空间多组学技术服务商,不断推动生物医学的前沿研究。