脑转移瘤是实体瘤患者最严重的并发症之一，约30%的肺癌、乳腺癌和黑色素瘤患者会发生脑转移。尽管局部治疗（手术、立体定向放疗）和系统性治疗（靶向治疗、免疫治疗）不断进步，脑转移瘤患者的预后仍极差，中位生存期通常不足一年。其核心困境在于脑转移瘤具有高度异质性，而其治疗策略长期沿用原发肿瘤的分子分型，导致疗效有限。

近年来的研究显示，转移灶在脑部微环境的筛选压力下，会获得与原发灶显著不同的分子特征。因此，建立直接针对脑转移瘤自身生物学特性的分类系统，是突破治疗瓶颈的关键。

在此背景下，来自香港大学的研究团队联合四川大学华西医院、中山大学肿瘤防治中心及首都医科大学附属北京天坛医院等多家中心，构建了全球最大的脑转移瘤多组学图谱，为脑转移瘤的精确定位治疗提供了可转化的分子依据。相关研究成果以“一项包含1032例脑转移瘤的蛋白质组-基因组图谱，识别出分子亚型、免疫景观及治疗脆弱性”（doi：10.1038/s41467-026-68748-y）为题于2026年1月16日发表在《Nature Communications》（IF：15.7）。

研究团队收集了来自多个医学中心及公共数据库的1032例脑转移瘤样本（主要原发灶为肺癌、乳腺癌、黑色素瘤），并纳入配对原发肿瘤和胶质母细胞瘤作为对照。通过批量转录组测序、全外显子测序、4D-DIA蛋白质组学、靶向代谢组学，结合单核RNA测序、空间转录组和空间蛋白质组学，构建了迄今规模最大的脑转移瘤多组学图谱。

通过无监督共识聚类，研究者将脑转移瘤划分为四种稳定的分子亚型：

BrMS1（神经样亚型）高表达神经元相关基因和胶质细胞标志物，呈现出与脑微环境深度融合的表型。

BrMS2（免疫浸润亚型）的特征是大量CD8+ T细胞、B细胞浸润，高表达MHC分子及PD-L1，并伴有明显的细胞毒性T淋巴细胞活性和耗竭标志物。

BrMS3（代谢亚型）在脂肪酸代谢、氧化磷酸化和糖酵解通路上表现出显著活跃，靶向代谢组学证实其三羧酸循环和核苷酸代谢中间产物普遍升高。

BrMS4（增殖亚型）则呈现高度细胞周期激活、染色体不稳定性和TP53/RB1通路变异，预后最差。

在治疗脆弱性方面，患者来源的类器官药物敏感性实验显示，BrMS3对mTOR抑制剂（依维莫司）更敏感，而BrMS4对CDK4/6抑制剂（阿贝西利）表现出选择性依赖。回顾性临床分析提示，BrMS1在放疗后生存获益最明显，BrMS2特征评分高的患者在接受免疫检查点阻断治疗后生存显著改善。空间转录组和单核测序进一步揭示，在脑转移瘤中上皮-间充质转化（EMT）程序并非单纯促进侵袭，而是与T细胞浸润呈空间正相关，尤其在BrMS2中形成独特的免疫-基质互作生态位，这解释了为何部分脑转移瘤对免疫治疗仍有响应。

研究共同通讯作者、香港大学医学院梁嘉杰教授表示：“大脑的免疫抑制环境及血脑屏障使得转移瘤的治疗尤为困难。我们的研究揭示了不同亚型的肿瘤是如何与大脑中的神经细胞和免疫细胞相互作用的。这一发现为开发靶向药物、免疫疗法和放射疗法的创新组合奠定了基础，有助于找到治疗这些肿瘤的有效方法。”

研究共同通讯作者、四川大学华西医院刘伦旭教授补充道：“这项开创性研究充分体现了多个机构合作的力量。通过汇集来自中国内地和香港的顶尖医疗专业知识，我们成功建立了前所未有的数据库。这次合作取得了丰硕成果，充分证明了协作科研有助于加速精准肿瘤学的进步，从而造福脑转移瘤患者。”