癌癥早期發生過程，發展進程，腫瘤轉移，治療過程及耐藥等過程，以及新一代的腫瘤治療研究及解決方案，都離不開對于腫瘤微環境的深入理解。DSP獨特基于組織形態學marker標記及空間位置精確分割捕獲技術，為腫瘤發生發展過程的理解，治療過程中作用機制的理解，及癌變早期標志物篩選和治療監測提供了全新的篩選工具。 以下我們通過研讀幾篇具體案例，來了解一下GeoMx Digital Spatial Profiler （簡稱DSP）在腫瘤相關研究中的常見經典研究思路~~ 研究案例一 文章題目：干細胞樣腫瘤細胞的Midkine表達驅動mTOR抑制和免疫抑制微環境的持續 影響因子：17.694； 發表時間：2022.08； 發表期刊：Nature Communications

mTORC1在多種癌癥類型中異常活躍。此研究對結節性硬化綜合癥(TSC)與mTORC1極度活躍相關的腫瘤進行了單細胞轉錄組分析、配對T細胞受體(TCR)測序和空間轉錄組分析，并通過腫瘤調節的免疫抑制性巨噬細胞確定了一種與T細胞功能障礙有關的干細胞樣腫瘤細胞狀態（SLS）。雷帕霉素及其衍生物(rapalogs)是治療TSC腫瘤的主要藥物，干細胞樣腫瘤細胞在體外表現出雷帕霉素耐藥，這讓研究者聯想到這些藥物對患者細胞的抑制作用。促血管生成因子midkine (MDK)在SLS群體中高度表達，并在SLS優勢樣本中與內皮細胞的富集相關。MDK抑制與雷帕霉素在體內外協同抑制TSC細胞系的生長。綜上所述，本研究提示mTORC1高活性的干細胞樣狀態腫瘤細胞通過免疫抑制，存在一種自分泌雷帕霉素耐藥機制和旁分泌腫瘤生存機制。

實驗設計：

DSP（1個SLS+1個IS）：探究腫瘤空間微環境

研究案例二 文章題目：DSP技術+snRNA-seq揭示PDAC在CRT治療后多層次重構 影響因子：41.307；

Bulk方法以及胰腺導管癌的研究都是針對未治療的病人，對治療中病人的腫瘤微環境的變化不清楚。CRT治療是一種無創治療并且在近年來發展迅速，但CRT治療的耐藥性依然沒有有效的治療策略。此研究聯合snRNA-seq+DSP技術對胰腺導管癌未治療和CRT治療后的組織進行分析，發現CRT治療誘導了惡性細胞和成纖維細胞表型的轉變，根據兩種細胞的基因表達程序構建了能夠有效預測PDAC預后效果的分子分型，并結合空間轉錄組技術揭示了CRT治療引起PDAC發生耐藥的機制，為不同的耐藥治療策略提供依據。技術路線：

DSP選區示意圖

主要結論：1. 構建未治療和CRT治療后胰腺導管癌的sn-RNA單細胞圖譜； 2. CRT治療促進經典樣惡性細胞向基底樣惡性細胞轉化并導致耐藥； 3. 根據惡性細胞和癌癥相關的成纖維細胞（CAF）建立精細的分子分型，有助于PDAC的預后風險評估； 4. 基底樣惡性細胞和經典樣惡性細胞免疫浸潤不同，提示在治療中采用不同的策略（前一種采用免疫檢查點抑制劑、后一種采用CD40激動劑和TGF-β調節劑）。

研究案例三 文章題目：導管內乳頭狀黏液性腫瘤的數字空間分析：邁向風險分層的分子框架 影響因子：14.957； 發表時間：2023.03；

導管內乳頭狀粘液性腫瘤 (IPMN) 的組織病理學異質性使胰腺導管腺癌 (PDAC) 風險的預測變得復雜。胰膽管 (PB)、腸 (INT) 和胃小凹 (GF) 上皮的腫瘤內區域可能伴有低度異型增生 (LGD) 或高度異型增生 (HGD)。研究者使用異型增生上皮的數字空間RNA分析 (83個區域）從手術切除的IPMN組織（12 名患者）中區分亞型并預測與惡性腫瘤相關的基因。PB和GF病變的表達模式與INT不同，表明PB和GF起源于共同的譜系。

PB病變內的轉錄失調反映了PDAC的轉錄失調，而INT和GF病灶則沒有。腫瘤壞死因子/核因子κB (TNF-NFκB) 和細胞周期（循環S和循環G2-M）程序分別在PB和INT亞型中相對突出。總之，這項研究描繪了高風險IPMN的標志物和對惡性進展的洞察。

IPMN的空間RNA譜分析

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SBC中心實驗室聚焦單細胞、空間多組學前沿技術，圍繞基因組、表觀組、轉錄組、蛋白組、代謝組和微生物組等多維組學研究，以國際一流水平的技術平臺，二十余年專業經驗的技術團隊，打造創新產品服務體系，高效助力科學發現產品研發。中心始終以嚴謹的科學態度，堅持創新，服務國家重大戰略任務，推動技術成果轉化應用和帶動產業集群發展。長期舉辦學術論壇、專題研討會、前沿技術培訓，為數十家跨國制藥企業和上千家國內科研機構、院校、醫院提供系統全面一站式的科研與轉化解決方案，日益發揮面向生物醫藥全行業功能效益和策源動力。