《Sci》：Spatial Transcriptomics: A State-of-the-Art Review with a Focus on Musculoskeletal Sarcomas
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空间转录组学（Spatial Transcriptomics，ST）是一种新兴的分子生物学策略，能够在保留组织样本空间架构与细胞形态的前提下解析基因表达。该技术的快速演进显著拓展了研究人员对组织构造、细胞异质性、空间局限型基因表达模式及细胞间互作的研究能力。这
空间转录组学（Spatial Transcriptomics，ST）是一种新兴的分子生物学策略，能够在保留组织样本空间架构与细胞形态的前提下解析基因表达。该技术的快速演进显著拓展了研究人员对组织构造、细胞异质性、空间局限型基因表达模式及细胞间互作的研究能力。这一现象在肿瘤研究中尤为关键，并有望深化研究人员对肌肉骨骼肉瘤的理解；后者是一组罕见且高度异质的恶性新生物，起源于骨或肌肉、软骨、结缔组织等软组织。迄今为止，ST技术在该类肉瘤中的应用仍较有限，但相关研究正在涌现，尤其集中于肿瘤微环境分析，主线聚焦于免疫群体的浸润特征。本综述系统梳理ST技术体系及其在肿瘤研究中不断扩展的角色，重点探讨其在肌肉骨骼肉瘤中的潜在收益与挑战。
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引言
空间转录组学（Spatial Transcriptomics，ST）可在完整组织内保留细胞空间关系的同时表征基因表达。传统批量RNA测序（bulk RNA-seq）提供组织整体转录均值，单细胞RNA测序（scRNA-seq）解析单个细胞分子状态，但二者通常需组织解离，丢失细胞间空间关联。ST通过把转录组图谱与空间信息整合，使研究人员在原位组织背景下定位基因表达及细胞邻近关系，对复杂系统中局部微环境调控具有突出价值。
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当前空间转录组学平台概览
ST技术按检测策略分为测序导向与成像导向两类。测序导向平台适合广转录组覆盖：Visium与Visium HD（10× Genomics）以空间条形码捕获 spot 关联转录本，常规Visium约55 μm多为多细胞尺度，Visium HD接近单细胞；Stereo-seq（BGI/MGI）以高密度DNA纳米球阵列实现近单细胞/亚细胞分辨率与大视场全转录组；GeoMx数字空间分析仪（Digital Spatial Profiler，DSP；Nanostring）以形态学驱动的区域兴趣（Region of Interest，ROI） photocleavable标签分析RNA与蛋白。成像导向平台达亚细胞分辨率但受预设基因面板限制：Xenium（10× Genomics）用基因特异性探针迭代荧光成像与计算分割；CosMx空间分子成像仪（Spatial Molecular Imager，SMI；Nanostring）基于多重荧光原位杂交（FISH）兼评RNA与蛋白；MERSCOPE/MERFISH（Vizgen）以错误校正二进制条形码多重识别RNA分子，保留原架构。
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计算分析
ST数据工作流涵盖质控、归一化、聚类、空间变异基因识别及空间域划分，常用BayesSpace、SpaGCN、STAGATE、GraphST。细胞类型注释与解卷积借助RCTD、Cell2location并与scRNA-seq参照整合；细胞间通讯与配体-受体互作推断可采用CellChat、NicheNet、Giotto、COMMOT。算法差异与参照依赖仍为核心挑战，需方法学审慎与独立验证。
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ST研究与肿瘤
批量与单细胞技术分别受均一化信号与空间背景丢失限制。ST把分子剖面锚定坐标，揭示实体瘤中空间受限的肿瘤细胞状态、免疫与间质生态位及通讯网络，关联进展、转移、免疫逃逸与耐药。乳腺癌导管原位癌（DCIS）与三阴性乳腺癌（TNBC）中，空间结构与非随机恶性-免疫互作关联化疗及检查点阻断应答；肺癌腺癌显示恶性状态演变伴随免疫微环境重塑，髓系主导；结直肠癌（CRC）中共识分子亚型（CMS）共存且空间分野，FAP+ CAF与SPP1+巨噬细胞空间共定位参与基质重塑。空间视角把肿瘤研究从细胞清单推进到生态系统认知。
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肌肉骨骼肉瘤
肉瘤为骨或软组织来源、约70亚型、罕见高异质恶性瘤，分融合驱动与复杂核型两类，免疫原性低、T细胞浸润少、巨噬细胞/中性粒丰富，单药免疫检查点阻断疗效有限。ST可定位转录状态于空间架构，发掘侵袭、缺氧、免疫 evasion 与转移相关 niche。
5.1 ST在肉瘤中的应用
样本稀有、间叶组织高细胞外基质与脱钙/FFPE核酸损伤增加分析难度；新研究借scRNA-seq联合ST识别 chordoma 中ERS-CAF等促进展亚群，提示空间分型支撑儿科与侵袭性肉瘤精准医学。
5.2 骨肉瘤
骨肉瘤（OS）青少年高发、转移后生存差。Visium HD图谱显示坏死边缘耐药相关转录 niche；淋巴结转移中肿瘤与髓系/CAF共定位致T细胞排斥，ETS2/IBSP轴为潜在驱动；内皮MCAM+ tip-like细胞富集转移灶；翻译后修饰（PTM）高表型更具侵袭性；三维ST刻画C1QC+巨噬坏死区、MCAM+血管周通道、缺氧基质缘与治疗诱导淋巴样结构；复发队列鉴定跨病灶九基因表面签名。
尤文肉瘤（EWS）由EWS::FLI1等FET-ETS融合驱动，微环境免疫抑制。研究发现CAF样恶性亚群共表达matrisome/ECM程序；局部与转移瘤间质区差异明显，MIF–CD74轴保守抑制免疫；空间蛋白组联合ST界定TGF-β高、IFN低、HLA-I低的无应答生态位。
5.3 软组织肉瘤
软组织肉瘤（STS）含脂肪、滑膜、平滑肌肉瘤与未分化多形性肉瘤（UPS）等。EcoTyper框架定义23个转录细胞状态，SE3关联耗竭CD8+ T与M2巨噬免疫抑制；脂肪肉瘤中WDLPS偏成熟脂肪态、DDLPS干样间叶态且免疫巨噬差异分布；头颈血管肉瘤分免疫热/中/冷空间格局；UPS转移富集缺氧、EMT与ADORA2B信号，异种移植CosMx验证EMP3为间叶相关标志。
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肉瘤中的优势与局限
优势在于原位保留基因表达背景，突破解离损失。局限包括FFPE/矿化骨RNA降解、脱钙损伤、测序平台多细胞spot模糊稀有群体、成像平台面板固定、捕获效率与深度不足致低丰度转录稀疏，以及分割/解卷积对参照依赖。二维切片难完全代表三维异质架构，小队列限制统计力，需多中心标准化与前瞻验证。
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结论
ST仍处于早期但具变革潜力。未来应整合scRNA-seq、空间蛋白组、多重成像、数字病理、影像与纵向临床数据，建立统一流程，在肌肉骨骼肉瘤中解析异质性与微环境互作，推动空间分辨的生物标志物与可作用靶标，服务真正个性化的精准肿瘤学。
接下来你想优先深化技术平台对比、肉瘤应用脉络，还是方法学挑战？
