Spatial omics · 單細胞 · 高維空間分析

傳統 bulk RNA-seq:把腫瘤打碎、平均全部細胞的 RNA → 看 tumor 整體 expression。 scRNA-seq:一個個細胞分離、各自 sequence → 知道 tumor 內有哪些細胞類型(癌細胞、CAF、TAM、T cell 等)。但失去空間資訊Spatial transcriptomics:保留切片空間位置 + 量 RNA → 知道「哪種細胞在哪、跟誰相鄰」。

主要技術

技術原理解析度2026 狀態
Visium (10x)spot-based (55 μm)廣泛用
MERFISHsingle-molecule FISH單細胞高端 research
CODEX / PhenoCycler多重 IHC (40-80 markers)蛋白層面病理轉譯熱
IMC (Imaging Mass Cytometry)mass-spec-based單細胞中等
GeoMx (NanoString)region-of-interestPharma 多用

2026 為什麼熱

  • ICI 失敗的分子解釋靠 spatial — 為什麼這個病人 PD-L1+ 但仍 resistant → 看 T cell 跟 tumor cell 的空間關係(“immune-excluded” vs “inflamed”)
  • Multi-modal fusion(spatial + scRNA + H&E image)成 AI 的熱門題目
  • Clinical translation:2026 起 CLIA-grade spatial assay 開始落地(digital pathology 整合)

計算挑戰

  • 一張切片 → 數萬 spots × 數萬 genes → ML-driven reduction 成必要
  • Markovits 的 high-plex spatial + complexity reduction (AB#6838) 就是這類

你的臨床連結

  • Urology:prostate 病理 spatial profiling 對 treatment decision 的 value 尚待驗證
  • foundation model 配合時 spatial 資料非常大,inference cost 考慮
  • pan-cancer spatial atlas 跟台灣 cohort 合作是合理 research angle

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