文章标题：Nicheformer: a foundation model for single-cell and spatial omics
期刊：nature methods
影响因子：32.1
文章摘要：组织构成取决于局部细胞微环境。空间单细胞基因组学技术能够实现对这些相互作用的规模化、无偏见分析。本文提出Nicheformer模型-一种基于Transformer架构的基础模型，其训练数据包含人类和小鼠的解离单细胞样本及靶向空间转录组学数据。该模型在SpatialCorpus-110M数据集上进行预训练，该数据集包含73种组织中超过5700万解离细胞和5300万空间解析细胞的细胞重建数据。Nicheformer通过学习细胞表征来捕捉空间上下文信息，在新设计的下游任务（特别是空间组成预测和空间标签预测）中展现出优异的线性探针和微调能力。关键发现表明，仅基于解离数据训练的模型无法复现空间微环境的复杂性，这凸显了多尺度整合的必要性。Nicheformer能够预测解离细胞的空间上下文，将丰富的空间信息迁移至单细胞RNA测序数据集。总体而言，Nicheformer为新一代空间单细胞分析的机器学习模型奠定了基础。

Nicheformer-一种用于空间转录组学的基础模型

 02 高分文献二
标题：nature biotechnology-采用传统显微镜通过颜色强度条形码实现单轮高通量空间RNA成像-原位杂交新技术

文章标题：High-plex spatial RNA imaging in one round with conventional microscopes using color-intensity barcodes
期刊：nature biotechnology
影响因子：41.7
文章摘要：空间RNA成像技术尚未得到广泛应用，这主要是因为传统荧光显微镜仅能处理少数荧光通道，而诸如顺序荧光原位杂交技术中所需的循环反应，又需要复杂的仪器设备来实现多重检测。为此，我们开发了单轮成像（PRISM）原位RNA分析技术，通过颜色强度分级显著提升编码能力。该技术采用半径向量滤波策略，确保颜色空间中编码序列的可区分性，使得常规显微镜单轮成像即可实现高达64重的彩色条形码RNA成像。我们通过构建小鼠胚胎发育（E12.5至E14.5）三维图谱、人类肝细胞癌类三维肿瘤-正常组织过渡景观，以及小鼠脑组织三维细胞图谱与亚细胞RNA定位景观，验证了棱镜法在不同组织中的通用性。此外，研究还揭示了癌症相关成纤维细胞在介导肿瘤微环境中免疫浸润及免疫反应异质性方面的重要作用。

PRISM原理图

 03 高分文献三
标题：nature methods -STORIES：利用最优运输从空间转录组学中学习细胞命运景观-生信方法学

文章标题：STORIES: learning cell fate landscapes from spatial transcriptomics using optimal transport
期刊：nature methods
影响因子：32.1
文章摘要：在发育等动态生物过程中，空间转录组学正在革新组织空间结构机制的研究。通过多时间点空间转录组学分析推断细胞命运轨迹已成为关键目标，这需要开发新型计算方法。Wasserstein梯度流学习作为分析时间序列数据的前沿框架，其核心是基于表征分化潜能的神经网络。然而现有梯度流学习方法在解析空间分辨转录组数据时存在局限。本文提出“STORIES”方法——通过扩展最优传输理论构建空间信息势能模型。我们以三个大型立体测序时空图谱为基准，证明该方法在空间一致性方面优于现有方案。最终，我们深入解析了墨西哥钝口螈神经再生与小鼠胶质细胞生成过程，成功恢复了神经元再生中Nptx1、胶质细胞生成中Aldh1l1等已知标记基因的表达趋势，并揭示了更多潜在调控因子。

STORIES原理图

 04 高分文献四

标题：Cancer Cell -直肠癌全新辅助治疗过程中T细胞和内皮细胞的重塑
文章标题：Remodeling of T and endothelial cells during total neoadjuvant therapy in rectal cancer
期刊：Cancer Cell
影响因子：44.5
文章摘要：新辅助治疗（TNT）是局部晚期直肠癌（LARC）的标准疗法，但其疗效背后的免疫重塑机制仍不明确。通过单细胞RNA测序、T细胞受体分析及治疗前后匹配样本的空间转录组测序，我们揭示了不同新辅助治疗诱导的肿瘤微环境（TME）动态变化。TNT治疗与调节性T细胞减少、高表达CD8+ IFNG +效应记忆T细胞增加相关，这可能有助于提高完全缓解率。肿瘤浸润CD8+ T细胞的丰度与TNT后ACKR1+内皮细胞亚群富集呈正相关。进一步验证表明，当内皮细胞（ECs）被CD8+ T细胞释放的细胞因子（如白细胞介素-4/肿瘤坏死因子-1/白细胞介素-2/肿瘤坏死因子-3）刺激时，其抗原呈递和CD8+ T细胞激活能力显著增强。本研究系统解析了 TME 动态变化，并揭示了TNT后激活的CD8+ T细胞与内皮细胞之间独特的相互作用机制。



 05 高分文献五
标题：Cancer Cell -多模态空间组学揭示了肺前驱病变进展过程中肺泡祖细胞和促炎性生态位的协同进化

文章标题：Multimodal spatial-omics reveal co-evolution of alveolar progenitors and proinflammatory niches in progression of lung precursor lesions
期刊：Cancer Cell
影响因子：44.5
文章摘要：在肺癌腺癌（LUAD）从癌前病变进展的过程中，不同细胞亚群的协同进化机制尚未完全阐明。我们对25例患者的56个癌前病变和肺腺癌（LUADs）以及19例患者的36个独立队列病变进行了空间转录组图谱构建，共分析了486,519个点位和540万个细胞。通过识别区分癌前病变与LUADs的区域特异性程序，空间解析的克隆结构揭示了癌前病变向LUADs演变过程中存在的患者特异性异质性。研究发现，表达肿瘤相关元程序的上皮肺泡祖细胞定位于富含促炎亚群（包括IL1B高表达巨噬细胞）的生态位。这类上皮-促炎生态位在癌前病变中普遍存在，但在LUADs中出现频率降低。这些生态位在小鼠模型中具有保守性，并能促进肺泡祖细胞增殖。在癌前阶段单独靶向炎症或联合免疫检查点阻滞治疗，可有效减少肺泡祖细胞数量。上皮-促炎生态位具有阶段特异性，不仅塑造早期 LUAD 的发展轨迹，更成为极具潜力的干预靶点。

06 高分文献六
标题：Nature -空间成纤维细胞生态位定义克罗恩瘘管

文章标题：Spatial fibroblast niches define Crohn’s fistulae
期刊：Nature
影响因子：48.5
文章摘要：克罗恩病常表现为瘘管-这些异常通道将肠道与皮肤或其他器官相连。尽管瘘管对患者健康造成严重影响，但其分子机制仍不明确，这主要归因于完整瘘管组织的获取困难及其固有的异质性。本研究构建了涵盖68个不同解剖部位肠道瘘管的亚细胞分辨率空间图谱。我们描述了与瘘管相关的上皮细胞、免疫细胞和基质细胞状态，揭示了与隧道解剖结构形成相关的生长因子和形态发生素异常分布。我们鉴定出呈同心层状排列的瘘管相关基质（FAS）成纤维细胞：位于中性粒细胞和巨噬细胞富集的肉芽组织下方的增殖性腔周区域，活跃的FAS细胞病变核心，以及静止的促纤维化外层区域。通过分析瘘管组织的细胞外基质结构，我们发现FAS细胞群与特定胶原结构相关联，其特性涵盖增殖、迁移、细胞外基质重塑，以及致密胶原沉积和纤维化。我们定义了支持瘘管隧道上皮化的微环境，并在非穿透性克罗恩病溃疡基底部检测到类似FAS的细胞群。本研究揭示了不同肠道部位瘘管形成的关键分子通路和细胞微环境，明确了瘘管形成与持续存在的核心细胞机制。该研究成果将为开发克罗恩病模型系统及干预方案提供理论依据，既能抑制异常成纤维细胞活性，又能保留其再生功能。