2025年3月，《自然》杂志同期发表的两项里程碑研究——肺纤维化机制解析与肝癌复发预测系统的建立，不约而同地选择了PCF（原CODEX）技术作为空间研究的核心支撑。这标志着生命科学研究已全面迈入"空间解析时代"。在这股技术革新的东风下，掌握空间生物学技术的研究者正以全新的维度重新定义疾病机制，而PCF正是开启这扇大门的金钥匙。

一、Nature双星启示录：空间维度如何改写科研范式

研究1：绘制抗纤维化因子空间图谱（Histological signatures map anti-fibrotic factors）

科学突破 该研究首次构建了小鼠与人类肺组织的抗纤维化因子动态图谱。研究人员通过36-plex空间蛋白质组学解析人类特发性纤维化（IPF）组织，识别CSMD1+（促纤维化）、CD248+（抗纤维化）和PDGFRα+成纤维细胞亚型。技术揭示CSMD1+细胞富集于TGFβ1/SPP1高表达区域，CD248+细胞则与MGP等抗纤维化因子共定位，并降低炎症信号。证实了成纤维细胞亚型与特定微环境的相互作用驱动肺纤维化进展与消退，为靶向治疗提供空间维度依据。

图1：特发性纤维化肺脏组织微环境

PCF技术价值

• 实现单张组织切片上同步检测数十种蛋白标志物
• 通过连续切片三维重建技术，首次呈现纤维化进程的动态时空演化
• 精准识别仅占组织面积0.3%的关键信号枢纽区域

研究2：肝癌复发的空间免疫密码（Spatial immune scoring system）

临床转化

研究人员通过PCF对28例肝细胞癌（HCC）组织进行了空间分析，揭示了肿瘤微环境中SPON+NK细胞与CD8+ T细胞的空间临近性，量化了复发和非复发患者肿瘤中心（TC）和侵袭前沿（IF）中免疫细胞亚群的分布差异，验证了SPON2+ NK细胞在抑制复发中的关键作用，为理解NK细胞与T细胞的抗肿瘤互作机制提供了空间组学证据。

PCF技术突破

突破传统免疫组化限制，单次实验完成细胞表型、免疫检查点、细胞因子、代谢标记、细胞分化标志的联合解析 构建空间网络分析算法，量化免疫细胞相互作用的热力学参数 发现直径<50μm的"免疫荒漠"微区具有预测价值

二、PCF：重构生命解析维度的技术革命

技术优势二重奏

• 超高通量解析能力

单次实验可检测100+生物标志物，支持蛋白质、RNA、表观修饰的多组学整合，相比传统多重荧光技术通量提升5-10倍以上。

• 亚细胞级空间精度

250nm分辨率配合深度学习图像处理，可识别细胞膜、溶酶体等纳米级事件，在肝癌研究中成功捕捉到免疫细胞的空间取向特征。

颠覆性应用场景

• 肿瘤免疫微环境生态位图谱构建
• 神经突触可塑性的空间信号网络解析
• 类器官/器官芯片的空间功能验证
• 药物靶点组织的原位药效评估

三、东风已至：如何借力PCF实现科研跃迁

策略1：从"定性描述"到"定量预测"

传统研究受限于标志物数量，只能进行表型归类。而PCF支持构建空间特征向量矩阵，如肝癌研究通过多样本阵列建立的预测模型，使机制研究直接转化为临床工具。

策略2：破解"负结果"迷局 肺纤维化研究最初在常规单细胞测序中未发现巨噬细胞亚群差异，但通过PCF的空间聚类分析，发现了仅存在于特定解剖位点的保护性亚群。空间维度让"阴性数据"焕发新生。

策略3：打造数据护城河 PCF生成的空间数据具有天然的技术壁垒。单次实验即可获得包含空间坐标、分子表达、细胞邻域关系的结构化数据，为后续研究分析提供独家资源。

四、未来已来：空间多组学将重塑哪些科研疆界？

• 临床诊断革新：基于空间生物标志物的数字病理新标准
• 药物开发范式：从"靶点抑制"转向"微环境重构"的研发逻辑
• AI驱动发现：空间组学大数据训练的生物网络预测模型

正如两篇《自然》论文的通讯作者所言："PCF带给我们的不仅是技术工具，更是一种全新的生物系统认知方式——它让我们第一次真正'看'到了疾病发生的空间剧本。"

结语：当诺贝尔奖得主Stefan Hell教授评价"科学技术革命的作用是巨大的"，PCF无疑是这场革命中最有力的候选者。2025年《自然》双星研究已经证明：那些率先将实验设计锚定在空间维度的研究者，正在改写本领域的游戏规则。现在，是时候让您的研究乘上这股东风，在生命科学的新坐标系中刻下自己的维度了。

参考文献：

[1] Jia G, He P, Dai T, et al. Spatial immune scoring system predicts hepatocellular carcinoma recurrence. Nature. Published online March 12, 2025.

[2] Guo JL, Griffin M, Yoon JK, et al. Histological signatures map anti-fibrotic factors in mouse and human lungs. Nature. Published online March 19, 2025.