4月29日，我院临床药学系陈芸教授课题组在《自然通讯》（Nature Communications）(中科院一区，IF=17.7) 杂志在线发表题为《单细胞代谢指纹图谱技术揭示具有显著转移潜能的循环肿瘤细胞亚群》（Single-cell metabolic fingerprints discover a cluster of circulating tumor cells with distinct metastatic potential）的研究论文。
结直肠癌（Colorectal Cancer）是威胁人类健康的主要恶性肿瘤之一。约90%结直肠癌患者的死亡与肿瘤转移相关。因此，早期发现肿瘤转移并进行相应的治疗对患者的预后具有重大意义。近年来，大量研究表明循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cell, CTC）是肿瘤转移的主要因素之一。随着研究的深入，人们发现CTC的数量并不是肿瘤转移风险的最佳指标；肿瘤转移可能是由CTC中某些更具有转移潜能的细胞亚群导致的。同时，CTC在转移过程中存在代谢重编程，造成了代谢表型的变化。CTC代谢表型的异质性可能与其转移潜能的差异密切相关。
在此基础上，本文研究者首先采用非靶向代谢组学技术筛选出与肿瘤转移潜能相关的代谢分子。同时，基于电渗流方法构建了一种飞升级的单细胞取样方法，并与电喷雾电离技术相结合建立了单细胞定量质谱检测平台，从而采集到单个CTC中目标代谢分子的含量水平。研究者进一步采用机器学习方法，获取4个关键代谢分子，并根据它们在CTC中的代谢指纹图谱将CTC分为两个亚群，C1和C2。体外和体内实验均表明C2亚群与肿瘤转移风险显著相关。该研究建立了一种预测肿瘤转移的单细胞代谢组学新方法，为揭示肿瘤转移机制、判断肿瘤患者预后提供了新依据。
陈芸教授为该论文的通讯作者，研究生张文钧与许飞飞副教授为本文的共同第一作者。该项研究得到国家自然科学基金等资助。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-38009-3
撰文：许飞飞；审核：陈宏山