在医学飞速发展的今天，我们对疾病的认知不再局限于表面症状，而是深入到分子层面。分子分型技术，就像一把把神奇的钥匙，为我们打开了精准医学的大门，今天就让我们一起走进这些神奇的技术。
1．基因组：解码生命的遗传蓝图
基因组学在分子分型中的应用已经成为肿瘤学和微生物学等领域的热点研究方向。这篇文章通过对内膜肉瘤进行基因组分析，揭示出具有不同肿瘤微环境的分子亚型。研究人员利用多组学技术，全面解析了内膜肉瘤的基因组特征，发现其在基因拷贝数变异、基因突变等方面存在显著差异，并基于这些差异将内膜肉瘤分为多个分子亚型。不同分子亚型的肿瘤微环境呈现出独特特征，包括免疫细胞浸润、血管生成相关因子表达等的不同 。这一研究成果为内膜肉瘤的精准诊断提供了分子层面的依据，同时也为针对性治疗策略的开发指明方向，例如根据不同亚型的特点筛选潜在的治疗靶点，有望改善内膜肉瘤患者的治疗效果和预后。
Genomic profiling of intimal sarcoma reveals molecular subtypes with distinct tumor microenvironments and therapeutic implications.
ESMO Open. 2025 Jan IF:7.1 Q1 .PMID: 39778225.
2．转录组：绘制基因表达全景图
该研究从全身性 JIA 、多关节型 JIA 、少关节型、附着点炎相关关节炎和健康对照患者收集血液转录组数据集。过滤基因表达谱以进行差异表达基因和无监督聚类、基因集富集和基于网络的中心性分析。研究了 3 个新的 sJIA 亚群 （指定为 C1 、 C2 和 C3） 的分子特征，重点关注它们的独特特征和治疗反应。
Blood molecular subtypes to guide precision treatment strategies in systemic juvenile idiopathic arthritis.
Arthritis Res Ther. 2025 Feb 8 IF:4.4 Q1 . PMID: 39923112.
3．蛋白质组：探寻生命活动的直接执行者
转录组谱和 DNA 改变通常不能直接反映蛋白质表达，因此需要分析蛋白质组以促进识别治疗靶点和临床有用的生物标志物。根治性膀胱切除术前以铂类为基础的新辅助化疗是肌层浸润性膀胱癌的首选治疗方法，尽管其生存获益适中且相关毒性显著。在这里，作者使用存档的福尔马林固定石蜡包埋组织分析了
新辅助化疗前后肌层浸润性膀胱癌的全球蛋白质组。
我们确定了四个具有不同生物学和对治疗反应的新辅助化疗前蛋白质组学集群，并将它们与转录组学亚型和免疫组化相结合。该研究突出了与临床结果相关的肌层浸润性膀胱癌生物学的各个方面，
并提出了基于蛋白质组学簇的生物标志物和治疗靶点。
Proteomic profiling identifies muscle-invasive bladder cancers with distinct biology and responses to platinum-based chemotherapy.
Nat Commun. 2025 Feb 1 IF:14.7 Q1 . PMID: 39890781.
4．代谢组：洞察细胞代谢的指纹图谱
代谢重编程被认为是化疗耐药的一种新机制，但胰腺导管腺癌 （PDAC） 的代谢特征仍不清楚。这篇文章表征了 PDAC 类器官的代谢组学特征，并将它们分为 glucomet-PDAC （高葡萄糖代谢水平） 和 lipomet-PDAC （高脂质代谢水平）。Glucomet-PDACs 比 lipomet-PDAC 对化疗更耐药，并且 Glucomet-PDAC 患者的预后较差。
Metabolic classification suggests the GLUT1/ALDOB/G6PD axis as a therapeutic target in chemotherapy-resistant pancreatic cancer.
Cell Rep Med. 2023 Sep 19 IF: 11.7 Q1 PMID: 37597521
5．表观修饰：调控基因表达的幕后 “操盘手”
准确的病理诊断对于癌症患者的最佳管理至关重要。
对于大约 100 种已知的中枢神经系统肿瘤类型，诊断过程的标准化已被证明特别具有挑战性——在许多肿瘤类型的组织病理学诊断中，观察者间存在很大的差异。在这里，作者提出了一种针对所有实体和年龄组的基于 DNA 甲基化的中枢神经系统肿瘤分类的综合方法，并展示了其在常规诊断环境中的应用。结果表明，与标准方法相比，这种方法的可用性可能对诊断精度产生重大影响，导致高达 12% 的前瞻性病例的诊断发生变化。为了实现更广泛的可访问性，作者设计了一个免费的在线分类器工具，使用该工具不需要任何额外的现场数据处理。
DNA methylation-based classification of central nervous system tumours.
Nature. 2018 Mar 22 IF:50.5 Q1 . PMID: 29539639.
6．多组学：全面解析生命奥秘
HER2阳性乳腺癌是一种侵袭性强的乳腺癌亚型，占所有乳腺癌的15%至20%，具有显著的分子异质性。最近的研究通过多组学技术对180例HER2阳性乳腺癌患者进行了深入分析，成功识别出四种基于转录组的亚型。这些亚型的发现不仅揭示了HER2阳性乳腺癌的内在异质性，还为精准治疗提供了新的方向。多组学技术在这一研究中发挥了关键作用，通过整合转录组、基因组、代谢组等多种组学数据，研究人员能够更全面地理解HER2阳性乳腺癌的分子特征。这种多维度的分析方法不仅有助于识别不同的分子亚型，还为个性化治疗策略的制定提供了重要依据。
Molecular Characterization and Classification of HER2-Positive Breast Cancer Inform Tailored Therapeutic Strategies.
Cancer Res. 2024 Nov 4 IF:12.5 Q1 . PMID: 39186675.
7．影像：洞察身体奥秘的可视化 “利器”
该研究对394名非小细胞肺癌（NSCLC）患者进行的一项多机构，多组学研究。通过治疗前进行的计算机断层扫描（CT）和18F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描（FDG-PET），该研究构建一个评估肿瘤内部区域异质性的分析框架，并确定了三种具有预后价值的PET/CT亚型，即使在对包括肿瘤体积在内的临床病理风险因素进行调整后，这些亚型仍保持其预后价值。此外，三种亚型与循环肿瘤DNA（ctDNA）结构相结合，有助于预测疾病复发，为个性化治疗提供了重要信息。通过放射基因组学分析，可发现影像亚型的分子基础，特别是高风险亚型中干扰素α和γ通路的下调。
Enhancing Non-Small Cell Lung Cancer Survival Prediction through Multi-Omics Integration Using Graph Attention Network.
Diagnostics (Basel). 2024 Sep 29 IF: 3.0 Q1 . PMID: 39410583.
8．单细胞：洞察细胞世界的微观 “放大镜”
华氏巨球蛋白血症 （WM） 是一种分泌 IgM 的骨髓 （BM） 淋巴瘤，之前是无症状状态 （AWM）。为了剖析肿瘤内在和免疫进展机制，研究对来自 30 名 AWM/WM 患者、26 名冒烟骨髓瘤患者和 23 名健康供体的 294,206 个 BM 肿瘤和免疫细胞进行了单细胞 RNA 测序。尽管处于早期阶段，但 AWM 患者表现出广泛的免疫失调，包括在正常 B 细胞中，具有疾病特异性免疫标志。患者 T 细胞和 NK 细胞对干扰素表现出全身性低反应性，这种反应随着干扰素的给药而改善，可能代表治疗脆弱性。MYD88 突变型肿瘤表现出转录异质性，这可以提炼为分子分类，包括 DUSP22/CD9 阳性亚型，以及区分 IgM MGUS 与显性 WM 的进展特征，有助于推进 WM 研究和临床实践。
Single-cell RNA sequencing defines distinct disease subtypes and reveals hypo-responsiveness to interferon in asymptomatic Waldenstrom's Macroglobulinemia.
Nat Commun. 2025 Feb 10 IF:14.7 Q1 PMID: 39929803.
1．乳酸化
文章首先基于乳酸相关基因对HCC进行分型，通过功能注释分析不同亚群的特征。接着，根据乳酸亚型间的差异基因进一步将样本分为不同亚群，并构建并验证了HCC患者的乳酸风险评分。研究发现乳酸风险评分能够预测免疫治疗应答，不同乳酸相关亚群及风险组间患者的预后具有显著差异。
Lactate score classification of hepatocellular carcinoma helps identify patients with tumors that respond to immune checkpoint blockade therapy.
Cell Oncol (Dordr). 2024 Feb IF:4.9 Q1.PMID: 37612583.
2．失巢凋亡
失巢凋亡是一种特殊的细胞凋亡，伴有细胞外基质 （ECM） 环境的丧失，ECM 的分解是圆锥角膜 （KC） 发生的重要过程。以下研究旨在描述 KC 样本中失巢凋亡相关基因 （ARGs） 的表达谱，鉴定差异表达基因 （DEGs），表征 KC 不同分子亚型的生物学功能和免疫特性，并根据共表达网络的构建预测潜在药物。
Molecular Subtype Identification and Potential Drug Prediction Based on Anoikis-Related Genes Expression in Keratoconus.
Invest Ophthalmol Vis Sci. 2025 Feb 3 IF:5.0 Q1 . PMID: 39898909.
3．铁死亡
铁死亡是一种非凋亡性和铁依赖性的细胞死亡形式，最终导致代谢功能障碍下游的压倒性脂质过氧化。通过铁死亡导致的细胞死亡是通过磷脂过氧化（OxPE，氧化磷脂酰乙醇胺）执行的，这一过程由脂氧合酶催化，并依赖于金属铁、活性氧 （ROS） 和含有多不饱和脂肪酸链 （PE-PUFA） 的磷脂。另一方面，细胞已经进化出至少三种针对铁死亡的防御机制：谷胱甘肽 （GSH） 系统、辅酶 Q10 （CoQ10） 系统和硫氧还蛋白 （TXN） 系统解毒脂质氢过氧化物并抑制铁死亡。该研究整合了大型 TNBC 队列 （n = 465） 的多组学数据来开发铁死亡图谱，发现 TNBCs 在铁死亡相关代谢物和代谢途径中具有异质性表型，并揭示了一种针对难治性 LAR 肿瘤的创新免疫疗法联合策略。
Ferroptosis heterogeneity in triple-negative breast cancer reveals an innovative immunotherapy combination strategy.
Cell Metab. 2023 Jan 3 IF: 27.7 Q1 . PMID: 36257316.
4．免疫
肿瘤免疫微环境（TIME）是免疫治疗反应的重要因素。
TIME 可以简单地分为“冷”（没有或没有 T 细胞炎症）和“热”（有 T 细胞炎症）
，具体取决于促炎细胞因子的产生和 T 细胞浸润的水平。已经认识到，“热”肿瘤比“冷”肿瘤对免疫治疗的反应更好[16]。因此，区分“热”和“冷”肿瘤可能会为免疫治疗反应的患者带来最佳选择。为了区分“热”和“冷”肾上腺皮质癌ACC，作者根据 23个免疫相关特征的富集对 ACC 进行了分层聚类，以识别 ACC 的免疫特异性亚型。同时在 5 个独立的队列中证明了这种分类的稳定性和可重复性。此外，作者还分析了亚型特异性分子和临床特征，包括肿瘤微环境 （TME） 、基因组特征、通路、表型和临床结果。ACC 免疫特异性亚型的鉴定可能为该疾病的发病机制和潜在临床意义提供新的见解。
Identifying Immune-Specific Subtypes of Adrenocortical Carcinoma Based on Immunogenomic Profiling.
Biomolecules. 2023 Jan 4 IF: 4.8 Q1. PMID: 36671489.
5．线粒体热点基因集
线粒体热点基因集在疾病分型中具有重要意义，通过整合多组学数据和机器学习算法，能够精准识别关键基因并构建预测模型，为疾病亚型划分和治疗靶点发现提供依据。
Characterizing mitochondrial features in osteoarthritis through integrative multi-omics and machine learning analysis.
Front Immunol. 2024 Jul 4 IF: 5.7 Q1 . PMID: 39026663.
6．嘧啶代谢
在复杂的代谢途径中，嘧啶的生物合成对于维持生物体的基本细胞功能至关重要。先前的广泛研究表明，核苷酸三磷酸 （NTP） 及其脱氧核糖核苷酸三磷酸 （dNTP） 对应物的过度合成和消耗是肿瘤细胞的常见特征。细胞中核苷酸的超生理丰度有助于癌细胞行为的各个方面，包括不受控制的增殖、免疫逃避、转移和治疗耐药。嘧啶合成失调不仅提供足够量的核苷酸，还影响癌症中的其他代谢和细胞信号通路。
Identification of pyrimidine metabolism-based molecular subtypes and prognostic signature to predict immune landscape and guide clinical treatment in prostate cancer.
Ann Med. 2025 Dec IF: 4.9 Q1 . PMID: 39803822.
除了基于单基因集做分型，还可以基于双基因集来做分型。
7．乏氧-免疫
缺氧作为癌性微环境的主要特征，存在于大多数恶性肿瘤中，影响癌变和发展肿瘤发。与常氧相比，在缺氧下，不同的各种分子和信号转导通路被激活，包括介导细胞表型变化的缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）。越来越多的证据表明，缺氧与 肿瘤微环境中的免疫状态直接或间接相互作用。因此作者选择了缺氧-免疫双基因集来对胰腺导管腺癌做分型。
Development and Verification of the Hypoxia- and Immune-Associated Prognostic Signature for Pancreatic Ductal Adenocarcinoma.
Front Immunol. 2021 Oct 6. IF: 5.7 Q1 . PMID: 34691034.
1．免疫微环境
对肿瘤内免疫微环境的加深理解可能会促进更精确和有效的治疗，特别是对于免疫靶向治疗。
肺腺癌 （LUAD） 和肺鳞状细胞癌 （LUSC） 之间的空间结构差异相对尚未探索。该文章将成像质谱流式细胞术应用于平衡的 LUAD 和 LUSC 患者队列，与年龄、性别和吸烟史等临床因素相匹配，以分析来自 102 名非小细胞肺癌 （NSCLC） 患者的 204 张肿瘤组织病理学图像。通过分析相互作用和更广泛的细胞网络，解析肿瘤微环境，以了解免疫细胞在临床匹配的腺癌和鳞状细胞癌亚群中的空间组织方式。
研究结果强调了在研究空间免疫景观时单独分析 NSCLC 组织学亚型的重要性，因为微环境特征和细胞相互作用因亚型而异。认识到这些差异对于设计针对每种亚型独特的免疫结构量身定制的精准疗法至关重要，最终提高患者的预后。
Spatially mapping the tumour immune microenvironments of non-small cell lung cancer.
Nat Commun. 2025 Feb 4 IF: 14.7 Q1 . PMID: 39905080.
2．基质微环境
肿瘤微环境（TME）包括癌细胞/肿瘤细胞周围的各种细胞类型（免疫细胞、成纤维细胞、内皮细胞等）和细胞外成分（生长因子、细胞因子、细胞外基质、激素等）。由于目前使用的许多抗癌疗法都针对非肿瘤成分，例如
细胞外基质 （ECM）、免疫系统和血管系统，因此了解细胞成分以及它们如何动态相互作用以塑造肿瘤景观尤为重要。
Integrating spatial and single-cell transcriptomics reveals tumor heterogeneity and intercellular networks in colorectal cancer.
Cell Death Dis. 2024 May 10 IF: 8.1 Q1. PMID: 38729966.
1．免疫治疗
该研究通过整合多组学数据，包括RNA测序（RNA-seq）、靶向DNA面板、免疫组化和数字病理学，对2803名尿路上皮癌（UC）患者的肿瘤进行了分析，这些患者来自四个晚期临床试验，涵盖了不同的疾病阶段和治疗线。该研究利用机器学习技术识别出四种具有不同肿瘤微环境的UC分子亚型，并揭示了可能决定对PD-L1阻断临床结果的生物学途径。这些途径可能为未来的前瞻性研究提供合理的治疗组合。此外，该研究还开发了一种自监督的数字病理学方法，能够从H&E切片中以高精度对分子亚型进行分类，这可能会加速肿瘤的分子分型。这项研究代表了在随机试验中对UC分子和临床数据的大型整合，为在UC和其他适应症中针对特定分子亚型的治疗策略的临床研究铺平了道路。
Molecular heterogeneity in urothelial carcinoma and determinants of clinical benefit to PD-L1 blockade.
Cancer Cell. 2024 Dec 9 IF:48.8 Q1. PMID: 39577421.
2．新辅助治疗：见多组学-蛋白质组
当然，鉴于疾病和肿瘤的高度复杂性和异质性，上述每一个方向都不是孤立存在的。例如，铁死亡和乳酸化可能与治疗耐药密切相关，而基于基因集的分子分型则常常结合基因组学、转录组学、单细胞转录组学、空间转录组学等多种组学技术。此外，所有分型思路都离不开机器学习等计算方法的辅助。然而，由于疾病和肿瘤的复杂性，这些思路并不能简单地套用于所有疾病或肿瘤类型，每个疾病都有其自己关注的方向，比如影响老年人视力的视网膜疾病更关注年龄相关性黄斑变性基因集。如果想要获取适合自身研究的分型思路，欢迎随时联系小编获取专业建议！如果大家有关注小编没有提到的分型思路，欢迎在评论区补充！让我们一起掌握分型最全思路！
