文章题目：免疫细胞群体在结直肠癌肿瘤微环境中的特征研究
发表时间：2024年6月
期刊名称：BioRxiv
实验平台：10x单细胞测序、10x Visium HD空间转录组技术、10x Visium CytAssist空间转录组技术、10x Xenium空间原位检测技术

研究概述

本研究运用10x Visium HD平台，分析了来自人结直肠癌病例及正常邻近黏膜组织的福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本。同时，通过Xenium和Visium CytAssist (V2)的检测数据对Visium HD结果进行了验证。研究表明，Visium HD以更高的分辨率实现了与结肠组织形态的精准聚类匹配，显著优于此前的Visium V2版本。通过单细胞联合空间转录组分析，构建了详细的单细胞空间图谱，特征化了肿瘤微环境（TME）中的免疫细胞类型，尤其是在肿瘤边缘区域发现了两种富集的促肿瘤巨噬细胞亚群，它们具有不同的基因表达谱及空间分布。另外，研究者借助Xenium原位基因表达分析探索了克隆扩增的T细胞群体微环境，并鉴定了一种与抗肿瘤反应相关的巨噬细胞亚群。这一研究为结直肠癌肿瘤微环境的免疫细胞组成提供了细致的图谱。

Visium HD结果展示

研究者同时利用10x Visium HD与Visium CytAssist空间转录组技术，对正常邻近黏膜组织（NAT，n=2）和结直肠癌（CRC，n=1）样本在相同测序深度下进行分析，结果显示，Visium HD技术在无监督聚类后识别了更多的聚类群体，这些聚类与原组织形态学高度吻合，同时量化了典型标记物的丰度，从而进一步验证了Visium HD在空间定位上的准确性。

在确认了Visium HD数据的空间定位准确性后，研究者通过结合单细胞分析与Visium HD数据，利用解卷积方法获取细胞类型的空间分布信息。研究发现，在结直肠癌肿瘤区域，癌相关成纤维细胞（CAF）和巨噬细胞的数量持续增加。

基于先前发现，研究者进一步对肿瘤区域内显著表达巨噬细胞标记物的点周围8微米区域进行无监督聚类分析，发现了在基因表达谱及空间定位上具有明显异质性的两种M2样巨噬细胞亚群，分别被定名为SPP1+和SELENOP+巨噬细胞。对这两类巨噬细胞的通路富集分析显示，与促肿瘤活性密切相关的信号通路，并表明这两种巨噬细胞亚群可能在肿瘤的发展过程中发挥效力。

小结

本研究应用的Visium HD技术在原有版本的基础上实现了升级，具有更高的灵敏度与分辨率，且在空间定位上展示了更高的准确性，为生物医学研究提供了更为精细和全面的见解。通过本次对肿瘤微环境的研究，不仅提供了全面的单细胞空间图谱，还阐明了SPP1+和SELENOP+巨噬细胞在肿瘤促进中的作用，为未来结直肠癌的研究提供了新的方向和思路。为推广这一研究成果，期待能在俄罗斯专享会294中获得进一步的应用与讨论。