芯空一号update | 从空间异质性到连续功能梯度：空间转录组×空间蛋白HD解析肿瘤微环境

肿瘤组织中的空间异质性，并不总是表现为几个边界清晰、彼此独立的区域。从肿瘤核心向侵袭前沿及周围间质延伸，细胞状态、代谢方式、信号通路以及微环境功能往往伴随组织结构逐步发生变化。空间转录组的发展，使这些原本隐藏在组织内部的空间分区与连续变化能够被进一步识别，也让研究问题从不同区域有什么差异，逐渐深入到功能状态如何沿空间发生转换。

当研究进一步延伸至蛋白层面，不同空间蛋白技术提供了各具特点的解决方案。基于抗体的空间蛋白技术能够在组织原位实现细胞表型和蛋白定位，适合已知靶标验证及细胞空间关系研究，但检测范围通常由预设Panel决定；基于ROI的检测方式能够针对特定病理区域开展分析，更适用于明确组织区室的比较。对于结合质谱的空间蛋白组研究，LCM可依据病理形态或前期结果精准切取目标，并进行深度蛋白组检测，适合对已明确的细胞群或特定病理区域进行深入解析。

新技术-空间蛋白HD：从选区域走向连续空间解析

与LCM精准选区的研究模式不同，空间蛋白HD更强调对组织进行规则连续化取样。目前，空间分辨率可达到250μm，能够沿目标组织区域以规则方形微区连续取样，在获得非预设蛋白表达信息的同时，保留各微区之间连续的空间位置信息。这种取样模式能够更完整地描绘蛋白表达随空间位置的变化轨迹，识别蛋白的持续升高、降低、局部富集及功能状态转折，为解析组织中的功能梯度、过渡状态和关键空间转折区域提供新的技术路径，也为空间蛋白HD与空间转录组的进一步整合提供了自然的研究切入点。

空间转录组×空间蛋白HD：解析肿瘤连续空间功能梯度

肿瘤组织并不是由边界清晰、彼此独立的区域简单拼接而成。从肿瘤核心向外延伸至侵袭前沿和周围间质，缺氧、代谢重编程、EMT、细胞外基质重塑、血管生成以及免疫状态往往伴随组织空间逐渐发生变化。已有空间转录研究也显示，肿瘤-间质边界及侵袭前沿常表现出不同于肿瘤核心的转录程序，提示肿瘤进展过程中存在值得进一步解析的空间过渡状态。

在这一研究框架中，可以首先利用空间转录组对整张组织切片进行解析，识别肿瘤核心、过渡区域、侵袭前沿及周围微环境，并根据基因表达进一步发现具有空间趋势的功能程序。例如，从肿瘤核心向侵袭前沿，可能观察到缺氧和糖酵解信号逐渐下降，同时EMT、基质重塑或血管生成相关程序逐步增强，由此建立一条具有明确生物学意义的空间功能轴。

随后，空间蛋白HD可沿这一空间轴进行250μm连续取样，将原本由转录数据定义的空间变化进一步延伸至蛋白层面。通过比较相邻微区的蛋白表达，可解析不同蛋白及功能通路沿空间方向的变化趋势，识别持续升高、持续降低或仅在特定过渡区域富集的蛋白模块，并进一步比较RNA与蛋白变化的一致性。

这种研究策略关注的不再只是肿瘤核心与边缘有什么差异，而是进一步还原从一种组织状态向另一种状态转变的连续过程。某些关键蛋白可能并不特异存在于肿瘤核心或间质，而是在两者之间的过渡区域达到峰值；这些空间转折节点往往难以通过少量离散ROI完整捕获，却可能与肿瘤侵袭、微环境重塑及治疗抵抗密切相关。

因此，空间转录组与空间蛋白HD的联合并非简单的转录发现-蛋白验证，而是利用不同分子层级共同重建组织的连续空间变化，进一步从非预设蛋白层面描绘功能状态如何沿组织空间发生转换。

从发现空间异质性，到解析空间连续性

当空间研究从离散区域比较进一步走向连续功能变化，多组学不仅能够更完整地解析肿瘤微环境的形成与演变，也有望进一步识别与疾病进展、治疗响应相关的关键空间功能节点，为生物标志物筛选及后续临床转化提供新的研究依据。