2026年5月份即将结束，5月份Cell期刊又有哪些亮点研究值得学习呢？小编对此进行了整理，与各位分享。

1.Cell 论文揭示AI工具 Path2Space 仅凭病理切片图像预测肿瘤空间基因表达，助推精准医疗普及

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.023

肿瘤并非均质组织，不同区域的癌细胞基因表达差异很大（即“空间异质性”），这影响肿瘤的生长、转移和对治疗的反应。传统空间基因表达谱分析（如10x Visium）需要对切片进行测序，耗时长（数周）、成本高（数千美元），难以大规模应用。

由Cedars-Sinai健康科学大学的研究人员领导的一个团队，创造了一种更快、更便宜的方法来确定癌性肿瘤中表达的基因。这种基于AI的工具（在《Cell》期刊中描述）可以使更多患者获得个性化癌症治疗。

这种名为Path2Space的新工具，基于活检切片的数字图像预测整个肿瘤区域的基因表达——活检切片是含有肿瘤组织薄片的样本，可在显微镜下检查。

由于肿瘤在不同区域的组成和基因表达并不相同，Path2Space预测的是所谓的“空间”基因表达，在肿瘤内许多不同点对其进行估计。整个过程只需几分钟，成本显著低于传统的空间基因表达谱分析（后者通常需要数周时间并花费数千美元）。

“这个工具有两大贡献，”该研究的资深作者、Cedars-Sinai转化研究所副主任Eytan Ruppin医学博士、哲学博士说。“它将使我们和其他人能够研究更大的数据集并理解肿瘤的空间结构。但真正激励我的是，如果我们能在临床试验中成功验证该工具，它可能会改善患者的癌症治疗。”

2.吸烟真致癌！Cell 重磅：痛觉神经成肺癌"免疫叛徒"，偏头痛老药或解锁免疫治疗新可能

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.038

为什么同样接受 PD-1 免疫治疗，约 70% 的肺癌患者无法获得持久疗效？为什么吸烟作为肺癌头号元凶，却有部分吸烟患者对免疫治疗响应反而更好？

一项发表在国际顶级期刊《Cell》上的突破性研究，揭开了肿瘤微环境中一个隐藏数十年的致命调控网络：肺部专门感知疼痛的痛觉神经，竟然会主动抑制抗肿瘤免疫，成为肺癌进展的 "隐形帮凶"。

更颠覆认知的是，香烟烟雾不仅通过 DNA 突变致癌，还会强烈激活这条神经免疫通路，在不改变肿瘤基因组的情况下加速癌症生长。而已经在临床上广泛用于治疗偏头痛的 CGRP 抑制剂，竟能精准阻断这一过程，让原本对免疫治疗不敏感的肿瘤重新产生响应。

肿瘤微环境的复杂性远超我们的想象，除了癌细胞、免疫细胞、血管和结缔组织外，神经纤维早已成为其不可或缺的组成部分。近年来，越来越多的研究发现，多种癌症中都存在神经密度增加的现象，且与更差的预后密切相关。然而，在肺癌领域，尤其是占所有肺癌 80% 以上的肺腺癌（LUAD）中，神经究竟如何调控肿瘤进展，一直是未解之谜。弗朗西斯・克里克研究所癌症神经科学实验室负责人 Leanne Li 带领的国际团队，将目光聚焦于肺部最丰富的感觉神经亚型——表达Nav1.8的痛觉感受器，这类神经原本是人体的 "早期预警系统"，负责感知疼痛、高温和有害化学刺激，却在肺癌中被肿瘤 "策反"，反过来帮助癌细胞逃避免疫系统的追杀。

研究人员首先在模拟人类肺腺癌的遗传工程小鼠模型（KP 模型）中发现，随着肿瘤的生长，肿瘤周围的痛觉神经纤维会显著增生并被异常激活。这些激活的神经会大量释放一种名为降钙素基因相关肽（CGRP）的神经肽，而 CGRP 正是偏头痛发作的核心介质。

3.《Cell》重磅：癌细胞会"交换基因"！人类细胞首次发现 DNA 直接转移，改写癌症演化认知

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.041

为什么化疗和放疗后，癌细胞总能快速产生耐药性？为什么同一个肿瘤内部的基因异质性会复杂到难以破解？

一项发表在国际顶级期刊《Cell》上的突破性研究，彻底颠覆了我们对人类细胞基因组演化的传统认知：基因组不稳定的人类细胞，会通过细胞间的纳米管通道，直接将大片段 DNA 传递给邻近细胞。这些转移的 DNA 不仅能稳定遗传给后代细胞，还能正常表达基因、赋予受体细胞全新的表型，包括致命的耐药性。这一发现揭示了哺乳动物细胞中类似细菌 "接合生殖" 的水平基因转移机制，为理解癌症演化、治疗耐药性提供了全新视角。

传统观点认为，每个体细胞的基因组都是独立演化的，只能通过细胞分裂时的 DNA 复制和突变积累发生改变。然而，来自德克萨斯大学西南医学中心儿童医学中心研究所的 Peter Ly 团队，在研究基因组不稳定性的过程中，意外观察到了一个完全出乎意料的现象：当细胞发生 DNA 损伤或有丝分裂错误时，部分基因组会从细胞核逃逸到细胞质中，形成微核或染色体碎片。这些原本应该被细胞清除的胞质 DNA，并没有就此消失，而是会通过细胞接触时形成的纳米管结构，转移到相邻的细胞中。

研究人员使用活细胞成像技术，实时捕捉到了这一惊人的过程。他们发现，当两个细胞发生短暂接触并分离时，会在彼此之间留下一根直径仅几十纳米、长度可达 10-60 微米的管状连接——也就是隧道纳米管。这些纳米管主要由微管和肌动蛋白构成，就像细胞间的 "高速公路"，能够运输包括 DNA 在内的多种大分子物质。DNA 在纳米管中的平均运输速度约为 390 纳米/分钟，整个转移过程通常在几十分钟内完成。更重要的是，这一过程严格依赖直接的细胞接触：如果用 4 微米孔径的 Transwell 过滤器将两种细胞物理隔开，DNA 转移就会完全消失。

4.Cell 论文意外发现的长链非编码RNA，HOTSCRAMBL如何精准调控造血干细胞自我更新

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.014

在一项新的研究中，在研究HOXA位点与血液表型相关的变异时，研究人员偶然发现该位点 HOXA7 和 HOXA9 之间反义方向上存在一个此前研究甚少的lncRNA，它在HSC自我更新中起着关键作用，他们将其命名为 HOTSCRAMBL（全称为 HOXA opposite-strand transcript, stem-cell regulator, antisense mid-cluster between loci）。重要的是，他们对 HOTSCRAMBL 的研究揭示了进化上近期获得的、在发育过程中精细调控HOX基因表达的机制。

他们的研究揭示了HOTSCRAMBL是人HSC功能的调节因子。易患嵌合体LOY和其他克隆性疾病的遗传变异已被证明会显著增加患血癌的风险，突显了遗传变异在调节HSC动态以促进癌前和恶性状态中的相关性。rs17437411变异与UK Biobank中的一系列表型相关，包括LOY风险降低、发生骨髓增殖性肿瘤及相关疾病的风险降低、多种血细胞计数的轻微减少以及白细胞端粒长度缩短。所有这些表型都与HSC自我更新减少一致，这会限制HSC区室中发生克隆扩增的机会。此外，他们通过实验证明HOTSCRAMBLʳˢ¹⁷⁴³⁷⁴¹¹ 编辑或KO可以抑制人AML细胞。鉴于HOTSCRAMBLʳˢ¹⁷⁴³⁷⁴¹¹ 抑制AML生长并促进分化，它可能代表了一种血癌复原力变异，类似于最近在MSI2增强子中鉴定出的一个独特的变异。

从更广泛的角度来看，他们的研究受表型相关遗传变异发现的推动，说明了尽管已知HOX基因调控在进化上高度保守，但改变HOX基因表达的调控策略很可能是在较近的进化过程中被采纳以微调这一过程的，例如他们表征的由HOTSCRAMBL介导的复杂剪接和表达调控。

他们的研究因HOTSCRAMBL中的rs17437411变异而集中在造血表型上。然而，考虑到其他相关的表型，该lncRNA很可能也在其他背景下（如骨骼发育）调节HOXA基因的表达。基于他们在此的观察进行的进一步研究可能会扩展他们对这种跨组织精细调控的认识。此外，尽管他们阐明了由自然发生的遗传变异引起的HSC自我更新变化导致的造血可塑性程度，但这种可塑性在个体骨髓中得到补偿的程度（例如通过祖细胞扩增）仍有待通过检查体内人类造血表型来研究。最后，他们专注于SRSF2在协同HOTSCRAMBL 介导剪接表型中的作用，但很可能其他剪接调节因子（如hnRNP）也参与其中。在原代HSPC中进行更深层次、低投入量的机制验证将非常有价值。这是未来研究的一个重要领域。

5.Cell 论文发现铁死亡抑制剂 FXT-001：从实验室到临床前大动物模型，为器官移植缺血再灌注损伤提供全新防护策略

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.024

在一项新的研究中，研究人员报告了下一代铁死亡抑制剂（FXT-002和FXT-003）的研发进展，并证明FXT-001在猪肝、猪肺及人肺的离体灌注模型中，对脂质过氧化驱动的损伤具有强大的保护作用。这些发现为在临床移植及其他IRI相关疾病中靶向铁死亡提供了转化基础。

他们的发现表明，脂质过氧化在移植后第一小时内达到峰值，导致移植相关器官损伤，并将FXT-001及其类似物定位为有前景的临床转化先导候选物。FXT-001是首创的静脉注射铁死亡抑制剂，具有高水溶性和足够的半衰期，旨在IRI和离体器官保存期间保护外周器官。除移植外，铁死亡抑制剂的影响是深远的。任何经历缺血的器官或器官系统——从大手术中的手术钳夹，到卒中、心肌梗死、一般血栓形成和危重症中的灌注不足——都可能受益于再灌注时靶向性的铁死亡阻断。通过将铁死亡生物化学的基础性见解与大动物和人体组织模型中的临床前疗效相结合，这项工作为在广泛的缺血性疾病中靶向治疗铁死亡奠定了基础。

尽管FXT-001降低了灌注液MDA水平并改善了器官功能，但肝和肺移植物中的组织病理学损伤标志物基本保持不变。这可能反映了组织损伤的区域异质性或由于采样限制导致的敏感性有限。此外，FXT-001在不同模型中显示出对炎症细胞因子的不一致调节，这可能表明铁死亡仅间接促成IRI复杂的免疫生物学。最后，虽然他们的研究未包括体内移植物或受者存活率，但这些终点应在首次人体研究中解决。

6.Cell 论文揭秘细胞“导航仪”：新发现的膜蛋白Galvanin能感应电场，引导免疫细胞向伤口定向迁移

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.026

人体在受伤后，伤口处会产生一个微弱的直流电场（约50–500 mV/mm），这个电场可以持续数小时，并作为一种方向信号，引导免疫细胞和皮肤细胞向伤口处迁移以促进愈合。这种现象称为电趋向性（electrotaxis），早在百年前就被观察到，但其分子机制一直成谜。主要障碍在于：细胞膜会屏蔽大部分电场，细胞内信号分子无法直接“感知”如此微弱的电场。一种假说认为，细胞表面带负电的蛋白质在电场中会发生电泳，重新分布到细胞的一侧，从而为细胞“指明方向”。

一项新的研究通过无偏倚的功能基因组筛选，在人类中性粒细胞样细胞中鉴定出名为Galvanin（由基因TMEM154编码）的单次跨膜蛋白。该蛋白的胞外结构域高度糖基化，带有净负电荷，在电场作用下迅速向正极（阳极）聚集（即细胞的“后部”），同时细胞前端向负极（阴极）伸出伪足，从而实现定向迁移。敲除Galvanin后，细胞失去电场响应能力；而在原本不响应电场的MDCK细胞中表达Galvanin，则能赋予其阴极定向迁移的能力。这一发现为伤口愈合、组织工程以及免疫细胞疗法提供了新靶点。

研究人员开发了一种基于“电泳分选”的CRISPR干扰（CRISPRi）筛选平台：将分化后的HL-60中性粒细胞样细胞置于带小孔膜的上室，施加垂直电场（阳极在上、阴极在下），只有能向下（阴极）定向迁移的细胞才能穿过膜进入下室。通过对上室和下室细胞的sgRNA丰度进行测序比较，鉴定出473个在电场中显著影响迁移的基因。其中，TMEM154编码的蛋白（命名为Galvanin）是膜蛋白中电场特异性表型最强的候选者。

Galvanin被预测为161个氨基酸的单次跨膜蛋白，其胞外域预测净电荷−7e，但考虑到糖基化（含唾液酸等带负电的糖基），实际净电荷可能更高。实验证实Galvanin确实被糖基化，且敲低糖基化相关酶（UXS1）会改变其分子量并削弱电趋向性。

7.CAR-T 疗法迎来"自带刹车"时代！Cell 重磅：15 个氨基酸"小开关"，让免疫细胞永不疲惫

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.037

CAR-T 细胞疗法已经彻底改变了血液肿瘤的治疗格局，让许多原本无药可治的白血病、淋巴瘤患者获得了长期缓解甚至治愈。然而，仍有超过一半的患者会面临复发，其中最核心的难题之一就是 CAR-T 细胞的 "耗竭"——它们在持续攻击肿瘤的过程中会逐渐失去战斗力，最终被肿瘤 "拖垮"。

此外，部分 CAR 受体还会出现 "无差别暴走"，即使没有遇到肿瘤细胞也会持续发出本底信号（tonic signaling），导致 T 细胞提前衰老死亡。如何让 CAR-T 细胞像我们身体里的天然 T 细胞一样，既能精准杀敌，又能适时 "收刀"，避免过度消耗，一直是免疫治疗领域亟待解决的关键问题。

日前，一篇发表在国际顶级期刊Cell上的研究带来了突破性进展。来自斯坦福大学的科学家团队从人体 T 细胞自身的调节机制中获得灵感，发现了一个仅由 15 个氨基酸组成的 "激活诱导释放"（AIR）基序。将这个小小的 "开关" 插入 CAR 受体后，CAR-T 细胞就能在被激活时自动被一种名为 ADAM17 的蛋白酶切割掉表面的受体，实现细胞自主的 "踩刹车"。

这一设计不仅大幅减少了 T 细胞耗竭、延缓了激活诱导的细胞死亡（AICD），还在多种血液肿瘤和实体瘤模型中显著增强了抗肿瘤效果。更令人惊喜的是，这个 15 个氨基酸的模块还能用来构建 "双抗原确认" 的逻辑门控回路，甚至精准改写内源性免疫抑制受体的调控方式，为下一代细胞免疫疗法提供了全新的设计范式。

8.重大突破！Cell 最新论文给哺乳动物细胞植入植物光合系统，用光能治疗眼部疾病

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.034

自然界中，植物的叶绿体通过光合作用将光能转化为化学能（ATP和NADPH）。其中，类囊体膜是光反应的直接场所，负责捕获光能并生产能量载体。科学家已知一些海洋生物如海蛞蝓能够“窃取”藻类的叶绿体为自己所用。这启发了研究团队思考：是否可以将这种跨物种的能量交换机制应用于哺乳动物，特别是利用眼睛这个天然的光照“窗口”来治疗疾病？

一个国际合作团队通过模仿自然界中跨物种的生物能量转移现象，成功将菠菜等植物中负责光合作用光反应的完整类囊体膜结构，移植到了哺乳动物细胞中。

研究团队利用机械分离和离心技术，从绿叶蔬菜中获得了完整且功能保持的类囊体颗粒。为了确保这些植物结构能够被动物细胞有效摄取并稳定发挥作用，研究人员利用纳米技术对其进行了封装，构建了名为“LEAF”（light-reaction enriched thylakoid NADPH-foundry, 光照反应富集的类囊体NADPH制造工厂）的纳米颗粒。

实验证明，LEAF能够被小鼠和人类的角膜细胞等哺乳动物细胞“吃”进去，并像临时细胞器一样在宿主细胞内自主运作。在光照条件下，LEAF能在哺乳动物细胞内持续数小时地进行光合作用，稳定产生ATP（能量通货）和NADPH（抗氧化核心辅酶）。

LEAF产生的NADPH高效驱动了细胞内的抗氧化机制，清除了过氧化物和活性氧。在干眼症细胞模型中，LEAF显著降低了炎症相关基因的表达，增强了细胞抵抗氧化应激的能力，修复了受损的代谢和功能。在动物实验中，通过滴眼液方式接受LEAF的干眼症模型小鼠，其角膜厚度和泪液分泌功能都得到了显著的恢复，逆转了疾病的病理进展。

9.Cell 论文揭示全球分子“画像”：斯坦福研究揭示种族与地理环境如何塑造人体代谢、免疫和衰老

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.032

人类个体之间的生物学差异不仅来自遗传基因，还受到生活环境的深刻影响。然而，要区分“种族”（遗传祖先）和“地理”（居住地）各自对分子表型（如代谢物、蛋白质、肠道菌群）的贡献一直很困难——因为大部分研究中，欧洲裔人群主要居住在欧洲，东亚裔主要居住在亚洲，无法分离这两个变量。

斯坦福大学的研究团队巧妙地招募了322名健康个体（全部出席同一场会议），他们具有欧洲、东亚和南亚血统，但分别居住在亚洲、欧洲和北美。这种“同一种族不同居住地”的设计，使得研究者能够首次系统地区分出哪些分子特征与遗传相关（无论住在哪里都保持），哪些与地理环境相关（随居住地改变而改变）。研究还发现，居住地迁移会改变生物学年龄，且东亚裔移居亚洲以外地区后生物学年龄升高，而欧洲裔移居欧洲以外后生物学年龄降低，提示环境对衰老的显著影响。

斯坦福医学院的研究人员发现，种族和地理环境可能影响人类的分子组成——从新陈代谢、免疫力到肠道微生物群和生物衰老。这些发表于《Cell》的研究结果阐明了遗传与环境之间的复杂相互作用，为研究人员和临床医生寻求更好地理解不同人群的医疗保健提供了见解。这些初步发现为进一步探索种族和环境如何影响生物学的多个方面提供了新线索。斯坦福大学遗传学系教授、哲学博士Michael Snyder是该研究的共同资深作者。研究科学家、哲学博士Nasim Barapour是共同牵头作者。

10.Cell 论文破译细胞命运的“导航仪”：RegVelo模型整合基因调控与动态轨迹，精准预测发育路径

DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.022

一个细胞要成为血细胞、神经元或色素细胞，其路径的最初步骤是什么？科学家已经开发出越来越强大的工具来追踪这些变化，但有一个挑战一直存在：不仅要了解细胞走向何方，还要了解是哪些调控因子引导它们走向最终的命运。

现在，斯托尔斯医学研究所和亥姆霍兹慕尼黑中心的新研究在《Cell》上发表，开发了一个新的框架来帮助回答这个问题。

这项新技术名为RegVelo，是一个连接单细胞生物学中两个常常彼此分离领域的模型：一是估计细胞随时间变化的方法，二是推断控制这些变化的基因调控网络的方法。通过将这两部分结合起来，RegVelo允许研究人员进行“时间旅行”，预测细胞如何变化，并识别控制这些变化的基因。这一切都可以通过计算机模拟完成，无需在实验室中进行每一次实验。

该研究的共同资深作者、斯托尔斯研究所研究员Tatjana Sauka-Spengler博士说：“那么，了解这一点为什么重要？你可以想象，如果你有一组非常早期的细胞，拥有特定的指令集，你就可以在体外以非常自然的方式重现这些细胞类型中的一些。这些细胞随后可用于再生医学中的细胞疗法。”

斯托尔斯研究所所长兼首席科学官Alejandro Sánchez Alvarado博士说：“Sauka-Spengler和她的合作者开发了一种处理此类数据的全新方法。它使我们能够推断每个组分在空间和时间上的最可能路径，并利用深度学习预测这些动态，然后通过实验进行验证。”（生物谷Bioon.com）