空间组学对微环境的研究已经日趋成熟，不同的技术选择和组合，可以有针对性的回答各类科学问题。今天小编就和大家一起看看下面这篇文章是如何通过不同的空间技术组合来解答头颈鳞癌的临床问题的。

文章题目：Spatial dynamics of tertiary lymphoid aggregates in head and neck cancer: insights into immunotherapy response

发表期刊：Journal of Translational Medicine

影响因子：7.5/Q1

技术：Nanostring DSP + Akoya PhenoCycler-Fusion

背景与思路：从临床困境到空间解谜

临床痛点

复发/转移性头颈部鳞状细胞癌（R/M HNSCC）患者在治疗选择有限的情况下，通常预后较差。尽管免疫检查点抑制剂（ICIs）已成为当前的标准治疗方案，但其疗效存在个体差异，仅有部分患者能产生应答。

核心假设

肿瘤微环境（TME）的复杂性以及三级淋巴结构（TLS）的作用，已被证实是影响免疫治疗反应的关键决定因素。因此，搞清楚肿瘤微环境（TME）中三级淋巴结构（TLS）的空间分布（位置、组成、功能），可能是免疫响应的关键开关！

技术破局

初筛：Nanostring DSP
   区域尺度扫描肿瘤/间质分区，锁定响应相关蛋白/基因

深挖：PhenoCycler-Fusion（PCF）
   单细胞尺度解析TLS结构，量化细胞互作与空间距离

逻辑链
患者响应差异 → 空间组学对比 → 发现TLS位置效应

结果与发现：空间位置决定免疫命运

样本信息：

本研究包含69例复发/转移性头颈鳞状细胞癌（R/M HNSCC）患者，其中34份全切片标本适合进行空间分析。

其中患者被分为四组：完全缓解（CR）3例（9%）、部分缓解（PR）7例（21%）、疾病稳定5例（15%）、疾病进展19例（55%）。

第一步：锁定响应者的免疫表型特征（DSP区域蛋白分析）

技术：Nanostring GeoMx DSP（区域分辨率）

目标：比较不同响应组（CR/PR/SD vs PD）肿瘤区域的蛋白表达差异。

关键发现：

"热肿瘤"表型：CR患者肿瘤区显著高表达免疫细胞标记（图2C/D）：

• T细胞（CD3/CD8/CD45↑）

• 抗原呈递细胞（CD68/CD163/CD11c/HLA-DR↑）

• 免疫检查点（PD-L1/IDO1↑）

• 肿瘤增殖抑制：CR组中促生存蛋白（如Survivin）表达降低。

意义：
      → DSP初步定位响应关键区域：免疫浸润富集的肿瘤区是ICI响应的基础。

第二步：揭示TLS的免疫枢纽功能（DSP转录组分析）

技术：Nanostring GeoMx DSP（靶向TLS/GC结构）

目标：对比TLS与生发中心（GC）的基因表达特征。

关键发现（图3）：

免疫激活通路：TLS vs GC中28个基因显著上调，涉及：

• 免疫调节（如腺苷受体A2AR）

• 多类免疫细胞募集（B/T/DC细胞）

• 干扰素抗病毒反应（ISG15/IFIT1等）

• 代谢重编程：脂质代谢通路（APOE/LPL等）在TLS中下调。

意义：
      → TLS是功能性免疫微器官：通过招募/激活免疫细胞，增强抗肿瘤响应（支持第一步的"热肿瘤"表型）。

第三步：验证TLS空间位置的决定性作用（PCF单细胞分析）

技术：Akoya PhenoCycler-Fusion（单细胞分辨率）

目标：量化TLS与肿瘤细胞的空间距离，关联临床响应。

关键发现：

• 距离效应（图5）：

• 响应组（CR/PR/SD）的TLS距离肿瘤细胞更近（平均距离短）。

  非响应组（PD）的TLS远离肿瘤。

• B细胞空间分布：响应者TLS外围100μm内B细胞数量更高。

  
  

• 空间表型验证（图4）：

• TLS内富集CD20⁺B细胞、CD8⁺T细胞、CD68⁺巨噬细胞。

• GC结构以静止B细胞为主，缺乏效应免疫细胞。

意义：
      → 空间位置决定功能：TLS近肿瘤→抗原递呈效率↑→T细胞激活↑→ICI响应↑。

结果整合：空间动态模型

1. 分子基础（DSP）：

• 响应者肿瘤区富集免疫效应蛋白（CD8/PD-L1/HLA-DR）→ "可启动"的微环境。

• TLS作为免疫枢纽，高表达招募/激活信号（干扰素通路）→ 放大抗肿瘤反应。

• TLS与肿瘤的物理距离决定抗原暴露效率 → 近肿瘤TLS驱动响应。

结论闭环：
"近肿瘤TLS" → 高效抗原呈递 → T细胞持续激活 → ICI响应 ↑
"远肿瘤TLS" → 抗原隔离 → 免疫耗竭 → ICI耐药

思路总结：空间组学研究范式

四步法破解微环境黑匣子

临床转化启示

新型生物标志物：“TLS-肿瘤距离”（<100μm或预测ICI响应）

治疗优化方向：靶向TLS定位（如趋化因子诱导TLS近肿瘤迁移）

空间组学核心价值
“Where matters more than what!”
位置信息将静态分子数据转化为动态治疗地图——这才是精准免疫的未来！

结语

当免疫治疗陷入“耐药困局”，空间组学照亮了微环境中被忽视的“距离密码”。从蛋白表达→细胞位置→临床响应，这篇研究不仅破解了头颈癌疗效差异的谜题，更给出了空间生物学研究的黄金范式！