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聊聊Science和Nature！

  1. 5H AGO

    555-超大规模空间组学高效嵌入框架 SpaLP

    这项研究介绍了一个名为 Local Pooling (LP) 的轻量级超快速计算框架，旨在解决大规模空间组学数据处理中的资源瓶颈。该框架通过创新的邻域索引策略取代了传统的邻接矩阵，使 GPU 显存消耗随细胞数量线性增长，从而能够处理包含千万级细胞的超大规模数据集。基于该框架开发的 SpaLP 工具在各种任务中表现卓越，包括生态位识别、多批次整合以及三维组织图谱构建。实验证明，SpaLP 的计算效率比传统的图形神经网络方法提升了多达 300 倍，且能有效保留全局空间结构。此外，该模型展现出强大的跨平台泛化能力，为开发组学基础模型和推进计算生物学研究提供了高效且通用的解决方案。References: Dai B, Liang Y, Yi L, et al. A lightweight, ultrafast and general embedding framework for large-scale spatial omics data[J]. bioRxiv, 2026: 2026.02. 04.703814.

    20 min

  2. 5H AGO

    554-SpatialAgent：空间生物学自主人工智能智能体

    这份研究介绍了一种名为 SpatialAgent 的自主人工智能代理系统，旨在通过大语言模型驱动的推理、规划和工具整合来加速空间生物学发现。该系统利用 LangChain 框架，通过集成的存储模块、动态规划能力及多样化的生物信息学工具库，能够自主完成基因面板设计、细胞类型注释和细胞间通讯分析等复杂任务。实验结果表明，SpatialAgent 在设计基因面板的准确性上超越了多数传统计算方法和人类专家，且在与人类科学家的人机协作模式下表现尤为突出。通过在前列腺癌和结肠炎等实际研究场景中的应用，该工具证明了其在识别关键生物信号和处理高维空间数据方面的卓越效能。总而言之，这项技术通过减少繁琐的编程与手动分析，有效降低了空间基因组学的研究门槛，为科学探索提供了全新的智能化范式。References: Wang H, He Y, Coelho P P, et al. SpatialAgent: An autonomous AI agent for spatial biology[J]. bioRxiv, 2025: 2025.04. 03.646459.

    21 min

  3. 6H AGO

    553-PRISM：精准识别癌症基因组数据中的微生物特征

    这项研究介绍了一种名为 PRISM 的新型计算框架，旨在从人类基因组测序数据中精确识别并清除微生物污染。研究人员通过分析 230 个独立数据集，证明了该工具在区分真实组织常驻微生物与技术噪声方面具有极高的敏感性和特异性。利用 PRISM 对 TCGA 和 CPTAC 数据库中的 25 种癌症进行再分析，发现头颈部、胃肠道和泌尿生殖道肿瘤中存在稳健的微生物信号，而其他癌症类型的信号则较为稀疏。在胰腺癌研究中，微生物的存在被发现与宿主蛋白的糖基化途径改变以及更长的吸烟史密切相关。总体而言，该研究通过提供PRISM 评分系统，极大地提高了癌症微生物组研究的可信度，为挖掘现有基因组数据中的临床意义开辟了新途径。这项成果强调了在低生物量样本中进行严格生物信息学去污的重要性。References: Ghaddar B, Blaser M J, De S. Reliable detection of Host-Microbe Signatures in cancer using PRISM[J]. Cancer Cell, 2026.

    19 min

  4. 6H AGO

    552-靶向TREM2巨噬细胞的铠甲化CAR T疗法

    这项研究开发了一种创新性的靶向巨噬细胞的CAR T细胞疗法，旨在克服实体瘤治疗中抗原异质性和免疫抑制环境的挑战。研究人员发现 TREM2 是多种实体瘤中抑制性肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的共有特征，并据此设计了能精准清除这些细胞的 hTREM2 CAR T 细胞。为了增强疗效，这些T细胞被装甲化，通过合成生物传感器在肿瘤微环境中局部释放 IL-12，从而重新编程免疫景观并激活 NK细胞。实验证明，该疗法能有效诱导肿瘤退缩，并通过精巧的基因电路设计避免了全身性的细胞毒性。这一策略通过靶向非肿瘤细胞成分，为实现广谱实体瘤的通用型细胞治疗提供了新路径。References: Yagel G, Rimini D, von Locquenghien M, et al. Tumor-antigen-independent targeting of solid tumors by armored macrophage-directed anti-TREM2 CAR T cells[J]. Cancer Cell, 2026.

    16 min

  5. 7H AGO

    551-IGSF11-VISTA轴：弥漫性中线胶质瘤免疫治疗新靶点

    这项研究探讨了弥漫性内源性脑桥胶质瘤（DMG）的肿瘤微环境及其免疫逃逸机制。通过单细胞测序与空间转录组学技术，研究人员在肿瘤中发现了三种具有独特免疫特征的空间微环境。其中，MES区域富含促炎信号和血源性免疫细胞，而占主导地位的AOO区域则表现出神经发育特征，并聚集了大量稳态小胶质细胞。研究重点锁定了IGSF11-VISTA这一免疫检查点轴，发现其在维持小胶质细胞的稳态、抑制免疫攻击中起关键作用。实验表明，通过基因敲除或抗体阻断干扰该轴，能有效重新激活大脑原位小胶质细胞对肿瘤的清除功能，从而显著延长实验模型的生存期。这为这种极具攻击性的儿童脑肿瘤提供了一种无需依赖系统性免疫招募的新型精准免疫治疗思路。References: Collot R, Ruiz-Moreno C, Honhoff C, et al. IGSF11-VISTA is a critical and targetable immune checkpoint axis in diffuse midline glioma[J]. Cancer Cell, 2026.

    15 min

  6. 1D AGO

    550-IL-12强化型CAR-T细胞重塑肿瘤微环境治疗转移性癌症

    这项发表在《Cancer Cell》上的研究介绍了一种利用装甲型CAR-T细胞治疗实体瘤的新策略。研究人员通过设计靶向肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）中特定蛋白（如FOLR2或TREM2）的CAR-T细胞，并结合白细胞介素-12（IL-12）的局部释放，成功清除了一类具有免疫抑制作用的巨噬细胞。这种疗法不仅能直接改变肿瘤微环境，还能激活机体自身的内源性抗肿瘤免疫反应，促进细胞毒性T细胞的扩增。实验证明，该方法在小鼠卵巢癌和胰腺癌等侵袭性模型中实现了显著的肿瘤消退并延长了生存期。此外，研究还通过剂量优化和蛋白质稳定性结构域的设计，有效解决了IL-12可能产生的全身毒性风险。总之，该成果为治疗传统免疫疗法难以奏效的转移性实体瘤提供了一种兼顾有效性与安全性的新途径。References: Mateus-Tique J, Lakshmi A, Singh B, et al. Armored macrophage-targeted CAR-T cells reset and reprogram the tumor microenvironment and control metastatic cancer growth[J]. Cancer Cell, 2026.

    17 min

  7. 1D AGO

    549-IFNγ代谢重编程抑制黑色素瘤淋巴转移

    这项研究揭示了干扰素 IFNγ 在调控黑色素瘤中淋巴管功能与代谢方面的重要作用。研究发现，IFNγ 能够抑制淋巴管细胞的线粒体呼吸和氧化磷酸化，从而阻止一种具有促转移能力且状态不成熟的“顶端细胞”样淋巴管在肿瘤内部扩张。当缺失IFNγ信号时，肿瘤内的淋巴网络会异常增加，这虽不能增强免疫监视，却显著促进了淋巴结转移。通过基因手段或药物抑制线粒体复合物 III，可以模拟IFNγ的效果，成功限制这种病理性的淋巴管生长并阻断癌症扩散。此外，抑制肿瘤内淋巴管生成还能增强免疫检查点阻断疗法的临床效果。最终，该研究提出了通过代谢重编程实现淋巴管正常化的策略，旨在强化免疫反应并遏制肿瘤转移。References: Karakousi T, Cristaldi V, Lopes de Oliveira ML, Medeiros Geraldo LH, González-Robles TJ, da Silva G, Breazeale AP, Encarnacion-Rosado J, Pozniak J, Kimmelman AC, Ruggles KV, Chris Marine J, Chandel NS, Lund AW. IFNγ-dependent metabolic reprogramming restrains an immature, pro-metastatic lymphatic state in melanoma. bioRxiv [Preprint]. 2024 Dec 5:2024.12.02.626426. doi: 10.1101/2024.12.02.626426. Update in: Cancer Cell. 2026 Jan 22:S1535-6108(25)00553-7. doi: 10.1016/j.ccell.2025.12.019. PMID: 39677662; PMCID: PMC11642899.

    20 min

  8. 1D AGO

    548-CCL3驱动促癌中性粒细胞跨癌种生存与生长

    这项研究开发了一种新型单细胞RNA测序分类器，旨在解决由于mRNA含量低而导致的中性粒细胞在数据中被错误过滤的难题。通过该工具，研究人员发现肿瘤相关中性粒细胞（TANs）的丰度是癌症预后的独立预测指标，并跨物种定义了从“年轻”状态向CCL3高表达“年老”状态发展的分化轨迹。实验证明，CCL3-CCR1信号轴在缺氧环境下通过增强细胞存活，维持了具有促癌功能的终末期中性粒细胞群体。这些发现不仅揭示了中性粒细胞在不同癌症中的转录保守性，还为开发针对髓系细胞的新型免疫疗法提供了靶点。该研究强调了CCL3作为泛癌预后标志物的潜力，并为理解肿瘤微环境中的免疫调节提供了新视角。References: Bolli E, Wirapati P, Hicham M, et al. CCL3 is produced by aged neutrophils across cancers and promotes tumor growth[J]. Cancer Cell, 2026.

    21 min
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