使用无监督深度学习算法并整合ST和CODEX数据mt4软件使用教程为了商量癌细胞和非癌细胞之间的空间彼此效用，团队正在这项商量中通过Visium空间转录组学（ST），查验了6种癌症类型的78例病例的131个肿瘤切片部队。

　　2024年10月30日，美邦华盛顿大学医学院丁莉团队正在期刊《Nature》上发外了题为“Tumour evolution and microenvironment interactions in 2D and 3D space”的商量论文。团队通过联合注册来自16个样本的48个相接ST切片来重筑3D肿瘤组织，这供给了对肿瘤空间机合和异质性的意睹。别的，运用无监视深度研习算法并整合ST和CODEX数据，团队确定了3D亚克隆界限的免疫热邻域和冷邻域，并巩固了免疫耗竭标记物。这些浮现通过与2D和3D空间中限造微境遇的彼此效用，有帮于懂得空间肿瘤进化，为肿瘤生物学供给有价钱的意睹。

　　难治性亚克隆凡是出而今癌症中，肿瘤微境遇（TME）能够通过众种机造，进一步驱动耐药性。ST数据已与其他数据类型集成，以查验细致克隆组织并识别细胞间彼此效用（CCI）与微境遇。CODEX众重成像能够通过空间定位卵白质，来进一步填补ST本领。

　　克隆进化依旧是癌症最棘手的题目之一。肿瘤通过突变积攒和基于合适度的拔取，对境遇和调节刺激的空间和功夫合适。以前的商量集结正在通过突变推测进化汗青，但新时间一经使对空间克隆动力学的商量，有了更深化的了然。

　　正在这项商量中，团队讲演了6种差异癌症中131个肿瘤ST切片的归纳特点：乳腺癌（BRCA）、结直肠癌（CRC）、胰腺导管腺癌（PDAC）、肾细胞癌（RCC）、子宫体子宫内膜癌（UCEC）和胆管癌（CHOL）。团队证据，正在这些微区域内生活具有差异的基因克隆，它们有特异性拷贝数变异（CNV）而且正在致癌途径（越发是MYC途径）中具有差异的活性。免疫-肿瘤和基质-肿瘤彼此效用，正在这些肿瘤区域之间有所差异。这项商量夸大了原发性和变更性肿瘤之间的差异特点，搜罗肿瘤成长形式和转录谱的分歧。商量结果外明了3D空间内差异切片中亚克隆和微区域的连通性。这些重筑超过了肿瘤-免疫间期生态位和彼此效用。

　　正在非肿瘤细胞类型（成纤维细胞中的POSTN、FN1和TIMP1，以及巨噬细胞中的IFI30）中，顶部鸿沟基因正在全数部队中具有明显较高的外达，这讲明肿瘤和非肿瘤细胞正在鸿沟处生活彼此效用。鸿沟区共享最众的CCI是细胞外基质（ECM）受体（胶原卵白、层粘连卵白、FN1和THBS）、排泄信号（SEMA3、SEMA4、ncWNT和MK）和细胞间粘附（EPHB和NOTCH）。比方，正在CRC、PDAC和BRCA样本中察看到MK通道，个中信号从恶性细胞区域通报到TME界面。该途径搜罗配体MDK与受体NCL和SDC4之间的彼此效用。恶性细胞排泄MDK，以出现免疫压迫和血管天生境遇，这反过来又鼓舞了肿瘤成长。团队还浮现了信号从TME向恶性细胞区域搬动的ECM通道。THBS通道是厉重彼此效用之一，描摹了ECM因素THBS1-THBS4（编码血小板反映卵白）与细胞外外受体CD36和CD47的纠合，进而调治细胞粘附、增殖和血管天生。肿瘤联系免疫细胞、基因和CCI正在200μm宽鸿沟区域内的富集，评释了恶性细胞与其境遇之间的相易，这正在空间弗成知的时间中是弗成睹的。

　　厉重BRCA样本HT397B1具有TME肿瘤样式的两个厉重区域：一个免疫厉寒区，具有包括克隆1和2的DCIS和IDC样式，以及一个包括克隆3的免疫热IDC区域。与克隆1和2的邻域比拟，与克隆3联系的邻域具有较高的T细胞比例和较低的成纤维细胞比例。ROI 1的巨噬细胞、T 细胞和B细胞的比例较低，而ROI 2的这些细胞类型的秤谌要高得众。这些趋向正在CODEX切片中也很彰彰，个中免疫标记物正在ROI 2中更猛烈。别的，ROI 1显示成纤维细胞分数扩充，滑润肌肌动卵白（SMA）正在肿瘤区域界限的肌上皮中高度外达，这是DCIS的标记。商量结果讲明，这些细胞类型相合，以及DCIS和IDC样亚克隆正在3个维度上是类似的，基于估量出的3D肿瘤体积界限的细胞类型密度，以及免疫、基质和上皮体积的出现。这些判辨讲明，3D重筑为商量异质性肿瘤微境遇，供给了更高的聪颖度。

　　1. TME闪现行动变异性的第二个驱起程分：变异性的第二个厉重驱起程分是肿瘤微境遇（TME）的闪现，商量察看到与微区域边沿癌细胞深度联系的差异转录形式，以及与TME免疫细胞相邻的边沿细胞中的特异性富集基因外达。

　　2. 肿瘤微区之间的基因组和转录组异质性：团队察看到众个样本中肿瘤微区之间的基因组和转录组异质性，这种变异性片面是因为将拷贝数事务映照到空间转录（ST）区域来证明的。

　　3. 亚克隆进化与调节耐药性：亚克隆进化是调节耐药性的厉重驱起程分，耐药亚克隆的显现凡是会导致调节腐败。

　　4. 实体瘤中空间差异的肿瘤亚克隆的组织和散布：团队外征了众个实体瘤中空间差异的肿瘤亚克隆的组织和散布，并通过扰动基因集重叠判辨，讲明它们能够对不异化合物再现出差异的反映。

　　5. 3D数据判辨的前景：估计3D数据判辨将神速正在癌症商量中更普通地设备起来，时间先进将鼓舞更深化的判辨，并将进一步巩固另日的肿瘤商量。

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