方法盘点 | 研究肿瘤微环境的科学家都在使用哪些方法？

肿瘤微环境（TME）在癌症发展和转移中起着至关重要的作用。近日，埃格大学等机构的研究人员在《Frontiers in Pharmacology》杂志上发表综述文章，总结了有关肿瘤微环境如何通过分子途径促进转移的研究。

文章提到，“单细胞分析、空间转录组学和表观遗传分析等技术的进步为鉴定新的治疗靶点和改善免疫治疗的效果提供了前景广阔的途径”。研究人员认为，对TME以及它如何参与癌症转移的研究，在方法上已日趋成熟。这些技术进步让人们对TME在转移中的作用有了更深入的了解。

单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术改变了我们对TME内细胞多样性的了解。通过研究单个细胞的转录组，scRNA-seq发现了以前未知的细胞多样性和相互作用，为TME的复杂性提供了一张完整的图像。此外，scRNA-seq还能精确鉴定稀有的细胞群和动态细胞状态，这些在转移过程中至关重要。

空间多组学技术则进一步加深了我们对TME的了解。这些方法包括多重免疫荧光和原味测序，它们保留了TME的空间构象，让研究人员能够直观地解释不同细胞类型与其微环境之间的复杂关系。

通过保留组织结构，空间多组学技术有助于深入了解肿瘤细胞如何利用周围环境来促进侵袭和免疫逃逸。此外，原位绘制分子相互作用的能力还能识别空间受限的信号通路和细胞生态位，从而揭示治疗干预的潜在靶点。

活体成像技术（比如活体显微镜）让人们能够TME进行动态观察。这些技术可以实时观察细胞行为和相互作用，从而捕捉转移发生时的要点。活体成像还能发现对转移直观重要的瞬时细胞相互作用和迁移行为，而静态成像方法往往会忽略这些。此外，观察体内肿瘤细胞与免疫细胞之间的动态互作，有助于评估免疫治疗的效果和开发阻止转移的新策略。

计算建模和系统生物学也成为TME研究中的重要工具。通过整合多组学数据，这些方法可模拟TME内的复杂相互作用，进而预测改变将如何影响转移。计算与实验方法的融合为疗法开发开辟了新途径。

类器官和器官芯片促进了TME研究从传统的细胞培养和动物模型向生理上更相关的平台过渡。这些系统再现了组织的结构和生化复杂性，为测试药物提供了一个受控环境。通过这些模型，人们可剖析TME内错综复杂的信号网络和细胞对话，从系统层面上了解转移背后的调控回路。

一些分析表明，TME可以影响癌细胞的表观遗传景观，进而影响其行为和转移潜力。ATAC-seq等技术阐明了这种表观遗传重编程，有助于人们探索染色质可及性，揭示TME驱动转移的表观遗传机制。

表观遗传分析还揭示了肿瘤相关基质细胞在塑造表观遗传景观、驱动促转移表达程序的激活等方面发挥何种作用。此外，这些信息为治疗干预带来了新的机会，有望逆转可促进癌症转移的表观遗传修饰。

作者认为，有了这些方法进步，TME研究的前景似乎比以往任何时候都要光明。“创新技术和生物学见解的融合有望促进人们开发出新策略来抗击癌症转移，从而实现更有效的治疗，”他们在文中写道。