2025 年 4 月 10 日，北京大學生物醫學前沿創新中心白凡教授團隊、中山大學附屬第一醫院張弩教授團隊、中山大學腫瘤防治中心牟永告教授團隊在 Cancer Cell 期刊發表了題為：Pan-cancer human brain metastases atlas at single-cell resolution 的研究論文。借助Tissue Cytometry技術，深入探究了泛癌人類腦轉移（BrM）的復雜微環境，挖掘出關鍵的細胞特征和相互作用，為腦轉移的精準治療帶來了新希望。

本研究通過對108例BrM樣本和111例原發腫瘤（PT）樣本進行整合性單細胞RNA測序分析，系統揭示了不同癌癥譜系和亞群中細胞狀態與組成的特征及重塑規律。研究發現，惡性細胞存在三大共性特征：染色體不穩定性增加、顯著的增殖與血管生成特征、以及神經樣BrM相關元程序的激活。BrM腫瘤微環境以免疫抑制性骨髓和基質細胞亞群為主導，這些細胞群與不良預后和免疫治療耐藥相關。此外，研究鑒定出五種不同的BrM生態型，這些亞型與特定的組織病理學模式和臨床特征相關聯。該工作系統闡明了跨癌種BrM的生物學特征，提示可能存在可臨床開發的共性治療靶點。

研究人員使用Tissue Cytometry技術的多重免疫熒光染色試劑盒方案、TissueFAXS Spectra 成像系統與 StrataQuest 分析軟件，成功揭示了腦轉移瘤中血管生成性毛細血管內皮細胞（ECs）的特殊性。

這些細胞在 BrM 中不僅展現出淋巴管生成樣和免疫抑制特征，還通過與原發腫瘤（PTs）對比分析發現，BrM 中的血管生成毛細血管 E03 細胞在基因表達上發生了顯著重塑，高度表達淋巴管標志性基因（如 LYVE1、TFF3 和 DSP），這一關鍵發現被多重免疫熒光染色實驗進一步證實，有力地闡明了 BrM 微環境中血管 ECs 的獨特屬性。

研究還借助 Tissue Cytometry技術鎖定了一種特殊周細胞亞型（S06），這種周細胞在多種癌癥類型的腦轉移瘤中高度富集，并且表達與血管重塑和生成緊密相關的基因（如 MMP9 和 PGF）。多重免疫熒光染色實驗再次發揮關鍵作用，直觀呈現了這些周細胞在 BrM 中的富集現象，凸顯了其在腫瘤血管微環境中的潛在重要性。

針對腦轉移瘤免疫微環境的研究成果同樣引人注目。通過分析 BrM 樣本，研究發現黑色素瘤 BrM 的腫瘤微環境（TME）主要由耗竭 T 細胞構成，這為免疫檢查點抑制劑療法的應用前景提供了重要線索。研究人員還精準鑒定出一種與缺氧和血管功能相關的巨噬細胞亞群（M04），該亞群在不同癌癥類型的腦轉移部位顯著富集。深入比較 BrM 和 PTs 的 M1/M2 狀態后發現，BrM 中 M1 狀態顯著降低而 M2 狀態升高，表明髓系細胞在腦轉移微環境中整體呈現免疫抑制和腫瘤促進狀態。

研究的另一大亮點是發現了 NECTIN2-TIGIT 軸作為 BrM 通用免疫檢查點的潛力。利用鄰位連接測定（PLA）技術，研究人員在人類 BrM 切片中驗證了成纖維細胞和 T 細胞之間以及內皮細胞和 T 細胞之間的 NECTIN2-TIGIT 相互作用，這為針對該軸的免疫治療策略開發奠定了堅實基礎。

最后，研究團隊借助Tissue Cytometry技術對 BrM 的生態型及其臨床相關性進行了系統分析。通過對代表性 BrM 樣本進行多重免疫組化染色和轉錄組重新分析，成功重現了每種生態型的細胞組成，為腦轉移瘤的精準分類和個性化治療提供了關鍵依據。