肿瘤是全球医学研究面临的重大难题之一，精准治疗肿瘤是实现有效治疗的关键。然而，精准治疗的前提是能够全面、清晰地了解肿瘤内部的分子信息。近年来兴起的空间组学技术有望解决这一问题。空间组学犹如为肿瘤拍摄“分子级高清照片”，它能够在分子层面上全面揭示肿瘤的结构特征。通过这些“照片”，研究人员能够深入了解肿瘤的具体特征，帮助临床医生获得更准确的疾病信息。然而，如何在保证肿瘤蛋白分子“照片”高分辨率的同时，还能覆盖更大的视野，一直是空间蛋白质组学面临的技术难题。
针对上述技术难题，中国科学院动物研究所赵方庆团队通过空间蛋白质组学技术PLATO，首次实现了在全组织切片水平上对数千个蛋白的空间分布进行解析。我国科研人员利用人工智能技术助力癌症诊疗取得新进展通过深度融合人工智能算法、微流控技术和质谱分析，成功突破了现有空间蛋白组学技术的多项瓶颈。这一成果北京时间1月24日在国际学术期刊《Cell》（细胞）发表。
据了解，空间蛋白质组学技术PLATO的一大亮点是其极高的信息利用率，充分利用人工智能的优势，在有限的样本数据下就能够进行高效的全组织空间蛋白质组分析。它能够在极大的视野下实现25微米的超高分辨率，并同时检测肿瘤组织中超过数千种蛋白的分布。这一过程就像是从数千个不同的维度同时拍摄肿瘤的“高清图像”，让我们可以从多个角度全面了解肿瘤内部的运作机制。研究团队在乳腺癌样本中的应用展示了PLATO的巨大潜力：不仅清晰显示了肿瘤内部分子的分布，还揭示了肿瘤细胞与周围微环境之间的复杂互动。
随着技术的不断优化，PLATO有望应用于临床诊断，特别是为罕见肿瘤的精准分型和个体化治疗提供全新的解决方案。未来，研究者希望PLATO能够为临床医生提供一个完整的肿瘤分子地图，使肿瘤的诊断和治疗不再是“一刀切”，而是量体裁衣，从而帮助患者获得最合适的治疗方案，提高生存率和生活质量。
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