202X演講人2026-01-12腫瘤代謝異質(zhì)性單細(xì)胞解析技術(shù)CONTENTS腫瘤代謝異質(zhì)性單細(xì)胞解析技術(shù)腫瘤代謝異質(zhì)性的概念解析與生物學(xué)意義單細(xì)胞解析技術(shù)：破解腫瘤代謝異質(zhì)性的核心工具單細(xì)胞解析技術(shù)在腫瘤研究中的關(guān)鍵應(yīng)用當(dāng)前挑戰(zhàn)與未來(lái)發(fā)展方向總結(jié)與展望目錄01PARTONE腫瘤代謝異質(zhì)性單細(xì)胞解析技術(shù)腫瘤代謝異質(zhì)性單細(xì)胞解析技術(shù)腫瘤代謝異質(zhì)性是腫瘤研究領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，也是制約精準(zhǔn)診療的核心瓶頸之一。作為長(zhǎng)期從事腫瘤代謝機(jī)制研究的科研工作者，我深刻體會(huì)到：傳統(tǒng)基于腫瘤組織bulk水平的代謝分析，如同用“平均視角”觀察一個(gè)由無(wú)數(shù)“個(gè)性獨(dú)特”細(xì)胞組成的復(fù)雜社會(huì)，必然掩蓋細(xì)胞間的代謝差異，難以揭示腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和耐藥的深層機(jī)制。直到單細(xì)胞解析技術(shù)的出現(xiàn)，我們才真正擁有了“逐細(xì)胞解碼”腫瘤代謝異質(zhì)性的鑰匙。今天，我將結(jié)合自身研究經(jīng)歷，系統(tǒng)闡述腫瘤代謝異質(zhì)性單細(xì)胞解析技術(shù)的理論基礎(chǔ)、技術(shù)體系、應(yīng)用突破及未來(lái)挑戰(zhàn)，與各位共同探討這一領(lǐng)域的科學(xué)前沿與臨床轉(zhuǎn)化潛力。02PARTONE腫瘤代謝異質(zhì)性的概念解析與生物學(xué)意義代謝異質(zhì)性的定義與維度腫瘤代謝異質(zhì)性指在同一個(gè)腫瘤組織中，不同腫瘤細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞與微環(huán)境細(xì)胞（如成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞）之間，以及同一細(xì)胞在不同時(shí)空狀態(tài)下（如原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶、治療前與治療后）存在的代謝通路活性、代謝物譜及代謝需求的差異。這種異質(zhì)性具有三個(gè)核心維度：122.時(shí)間異質(zhì)性：腫瘤從發(fā)生、發(fā)展到轉(zhuǎn)移的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，代謝表型可發(fā)生適應(yīng)性改變。我們?cè)诟伟┭芯恐邪l(fā)現(xiàn)，早期腫瘤細(xì)胞以脂質(zhì)合成為主，而轉(zhuǎn)移灶細(xì)胞則更傾向于谷氨酰胺代謝，這種時(shí)間依賴性的代謝重編程是轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。31.空間異質(zhì)性：同一腫瘤的不同區(qū)域（如腫瘤中心、邊緣、浸潤(rùn)前沿）因氧濃度、營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)、細(xì)胞密度差異，導(dǎo)致代謝表型不同。例如，在缺氧的中心區(qū)域，細(xì)胞可能依賴糖酵解供能；而在氧供充足的邊緣區(qū)域，氧化磷酸化（OXPHOS）可能占主導(dǎo)。代謝異質(zhì)性的定義與維度3.細(xì)胞亞群異質(zhì)性：腫瘤內(nèi)部存在細(xì)胞亞群分化（如癌癥干細(xì)胞、分化態(tài)腫瘤細(xì)胞）和細(xì)胞間互作（如腫瘤細(xì)胞與免疫細(xì)胞的代謝競(jìng)爭(zhēng)），導(dǎo)致不同亞群的代謝需求顯著差異。例如，乳腺癌干細(xì)胞常表現(xiàn)為線粒體代謝活躍，而分化態(tài)細(xì)胞則依賴糖酵解。代謝異質(zhì)性的生物學(xué)意義代謝異質(zhì)性并非隨機(jī)現(xiàn)象，而是腫瘤適應(yīng)微環(huán)境壓力、驅(qū)動(dòng)惡性進(jìn)展的“主動(dòng)選擇”，其生物學(xué)意義主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：1.促進(jìn)腫瘤進(jìn)化與適應(yīng)性生存：代謝異質(zhì)性為腫瘤提供了“代謝后備庫(kù)”，當(dāng)環(huán)境壓力（如化療、缺氧）出現(xiàn)時(shí)，特定代謝亞群可憑借代謝優(yōu)勢(shì)存活下來(lái)，導(dǎo)致治療耐藥。我們?cè)诜伟┭芯恐杏^察到，EGFR-TKI耐藥細(xì)胞亞群通過(guò)上調(diào)脂肪酸氧化（FAO）抵抗藥物誘導(dǎo)的凋亡，而抑制FAO可逆轉(zhuǎn)耐藥。2.塑造腫瘤免疫微環(huán)境：代謝物可直接調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞功能。例如，腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的乳酸會(huì)抑制T細(xì)胞浸潤(rùn)，而腺苷則通過(guò)激活A(yù)2A受體促進(jìn)T細(xì)胞耗竭；相反，部分代謝亞群通過(guò)分泌犬尿氨酸等代謝物，招募調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）形成免疫抑制微環(huán)境。代謝異質(zhì)性的生物學(xué)意義3.驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)移與播散：轉(zhuǎn)移前細(xì)胞的代謝表型常發(fā)生“預(yù)適應(yīng)”，如增強(qiáng)糖酵解以支持能量需求，上調(diào)谷氨酰胺代謝以維持氧化還原平衡。在結(jié)肝轉(zhuǎn)移模型中，我們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移潛能高的細(xì)胞亞群高表達(dá)丙酮酸激酶M2（PKM2），通過(guò)促進(jìn)磷酸戊糖途徑（PPP）生成NADPH，抵抗轉(zhuǎn)移過(guò)程中的氧化應(yīng)激。03PARTONE單細(xì)胞解析技術(shù)：破解腫瘤代謝異質(zhì)性的核心工具傳統(tǒng)代謝分析技術(shù)的局限在單細(xì)胞技術(shù)普及前，腫瘤代謝研究主要依賴bulk分析方法，如氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）、液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）檢測(cè)組織整體代謝物水平，或Seahorse儀檢測(cè)細(xì)胞群體代謝通量。這些方法存在三大局限：1.“平均效應(yīng)”掩蓋異質(zhì)性：bulk分析將數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的代謝信號(hào)平均化，無(wú)法識(shí)別稀有但關(guān)鍵的代謝亞群（如耐藥前體細(xì)胞）。例如，bulk分析顯示腫瘤組織整體糖酵解活性升高，但無(wú)法區(qū)分哪些細(xì)胞亞群在執(zhí)行糖酵解，哪些亞群在利用乳酸。2.空間信息丟失：傳統(tǒng)方法無(wú)法保留代謝物的空間分布信息，難以解析腫瘤代謝微環(huán)境的區(qū)域差異。3.動(dòng)態(tài)過(guò)程不敏感：bulk分析的采樣量需求大，難以捕捉腫瘤代謝的瞬時(shí)變化（如治療后的快速代謝重編程）。單細(xì)胞代謝解析技術(shù)的核心原理與技術(shù)體系單細(xì)胞解析技術(shù)通過(guò)在單個(gè)細(xì)胞水平檢測(cè)代謝物、代謝酶活性及代謝通量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤代謝異質(zhì)性的“精準(zhǔn)成像”。目前，該領(lǐng)域已形成“分離-檢測(cè)-分析”三位一體的技術(shù)體系：?jiǎn)渭?xì)胞代謝解析技術(shù)的核心原理與技術(shù)體系單細(xì)胞分離技術(shù)：保證樣本代表性與細(xì)胞活性單細(xì)胞分離是技術(shù)前提，需滿足“高純度、高活性、低損傷”三大要求。主流技術(shù)包括：-流式細(xì)胞術(shù)（FACS）：基于細(xì)胞大小、granularity或代謝熒光探針（如MitoTracker、CellROX）分選單個(gè)細(xì)胞，通量可達(dá)每秒數(shù)千細(xì)胞，適用于代謝表型已知的細(xì)胞亞群分選。我們?cè)诤谏亓鲅芯恐校肕itoGreen染色分選線粒體活性高的細(xì)胞亞群，發(fā)現(xiàn)其與免疫逃逸顯著相關(guān)。-微流控技術(shù)：通過(guò)芯片上的微通道、微室結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞捕獲，如FluidigmC1、10xGenomicsChromium系統(tǒng)，可結(jié)合后續(xù)轉(zhuǎn)錄組或代謝組檢測(cè)，通量可達(dá)數(shù)萬(wàn)細(xì)胞，適用于大規(guī)模單細(xì)胞圖譜繪制。-激光捕獲顯微切割（LCM）：保留組織空間信息，直接從冷凍或石蠟切片中分離單細(xì)胞或微小區(qū)域，適用于原位代謝異質(zhì)性研究。在肝癌研究中，我們通過(guò)LCM分離癌旁、癌內(nèi)及包膜下細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)包膜下細(xì)胞亞群高表達(dá)膽固醇合成基因，可能與局部浸潤(rùn)相關(guān)。單細(xì)胞代謝解析技術(shù)的核心原理與技術(shù)體系單細(xì)胞代謝檢測(cè)技術(shù)：多維度解析代謝狀態(tài)單細(xì)胞代謝檢測(cè)技術(shù)是核心，可分為“代謝物檢測(cè)”“代謝通量檢測(cè)”“代謝成像”三大類：-單細(xì)胞代謝物組學(xué)：-質(zhì)譜技術(shù)（MS）：如納米流液相色譜-質(zhì)譜（nanoLC-MS）、二次離子質(zhì)譜（SIMS），可檢測(cè)單細(xì)胞內(nèi)數(shù)百種代謝物（如氨基酸、脂質(zhì)、核苷酸）。其優(yōu)勢(shì)是代謝物覆蓋廣，但靈敏度要求高（需attomol級(jí)別），且樣本前處理可能損失代謝物。我們優(yōu)化了單細(xì)胞代謝物提取方法，采用80%甲醇預(yù)冷快速裂解，結(jié)合同位素內(nèi)標(biāo)校正，使代謝物檢測(cè)數(shù)量提升至200+種。單細(xì)胞代謝解析技術(shù)的核心原理與技術(shù)體系單細(xì)胞代謝檢測(cè)技術(shù)：多維度解析代謝狀態(tài)-代謝測(cè)序技術(shù)：通過(guò)RNA測(cè)序反推代謝通路活性，如單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組（scRNA-seq）結(jié)合代謝通路數(shù)據(jù)庫(kù)（如KEGG、Reactome），可分析代謝酶基因表達(dá)，間接反映代謝狀態(tài)。但需注意，基因表達(dá)與代謝活性并非完全線性相關(guān)，需結(jié)合代謝物檢測(cè)驗(yàn)證。-單細(xì)胞代謝通量檢測(cè)：-SeahorseXF單細(xì)胞分析：在微孔板中檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞的實(shí)時(shí)代謝通量，如糖酵解（ECAR）、OXPHOS（OCR），但通量較低（每板數(shù)十細(xì)胞）。我們通過(guò)改進(jìn)微孔板設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)“單細(xì)胞多時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)”，捕捉到腫瘤細(xì)胞對(duì)葡萄糖剝奪的快速代謝適應(yīng)過(guò)程（30秒內(nèi)OCR升高）。單細(xì)胞代謝解析技術(shù)的核心原理與技術(shù)體系單細(xì)胞代謝檢測(cè)技術(shù)：多維度解析代謝狀態(tài)-同位素示蹤結(jié)合質(zhì)譜：用穩(wěn)定同位素（如13C-葡萄糖、1?N-谷氨酰胺）標(biāo)記培養(yǎng)基，通過(guò)單細(xì)胞MS檢測(cè)代謝物中同位素?fù)饺氡壤?，可解析代謝通路活性（如糖酵解、TCA循環(huán)分支）。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤研究中，我們利用13C-葡萄糖示蹤發(fā)現(xiàn)，不同亞群對(duì)葡萄糖的利用效率差異可達(dá)10倍以上。-單細(xì)胞代謝成像技術(shù)：-熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）探針：設(shè)計(jì)代謝物依賴的FRET探針（如葡萄糖探針FluoSugar-2），通過(guò)熒光強(qiáng)度變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度動(dòng)態(tài)。其優(yōu)勢(shì)是時(shí)間分辨率高（秒級(jí)），可活體檢測(cè)，但代謝物種類有限（目前僅覆蓋葡萄糖、乳酸、ATP等）。單細(xì)胞代謝解析技術(shù)的核心原理與技術(shù)體系單細(xì)胞代謝檢測(cè)技術(shù)：多維度解析代謝狀態(tài)-拉曼光譜：基于分子振動(dòng)特性，無(wú)需標(biāo)記即可檢測(cè)單細(xì)胞內(nèi)代謝物分布，可區(qū)分脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等大分子，但空間分辨率較低（~500nm）。我們結(jié)合針尖增強(qiáng)拉曼光譜（TERS），將分辨率提升至50nm，成功解析了細(xì)胞內(nèi)線粒體的脂質(zhì)代謝異質(zhì)性。單細(xì)胞代謝解析技術(shù)的核心原理與技術(shù)體系數(shù)據(jù)整合與分析：從“數(shù)據(jù)堆砌”到“生物學(xué)發(fā)現(xiàn)”單細(xì)胞代謝數(shù)據(jù)具有“高維度、高稀疏性、高噪聲”特點(diǎn)，需通過(guò)生物信息學(xué)工具深度挖掘：-代謝通路富集分析：利用單細(xì)胞代謝物數(shù)據(jù)，通過(guò)MetaboAnalyst等工具識(shí)別差異代謝通路，如糖酵解、脂肪酸合成等。-代謝-轉(zhuǎn)錄-表觀多組學(xué)整合：將單細(xì)胞代謝組與scRNA-seq、ATAC-seq數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，構(gòu)建“基因調(diào)控-代謝表型”調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。例如，我們發(fā)現(xiàn)肝癌干細(xì)胞中，SOX4上調(diào)IDH1基因，促進(jìn)α-酮戊二酸生成，進(jìn)而維持組蛋白甲基化水平，形成“表觀-代謝”正反饋環(huán)路。單細(xì)胞代謝解析技術(shù)的核心原理與技術(shù)體系數(shù)據(jù)整合與分析：從“數(shù)據(jù)堆砌”到“生物學(xué)發(fā)現(xiàn)”-空間代謝數(shù)據(jù)分析：結(jié)合空間轉(zhuǎn)錄組（如10xVisium）和代謝成像數(shù)據(jù)，通過(guò)空間共定位分析（如SPARK、MISTy），解析代謝異質(zhì)性的空間分布規(guī)律。在乳腺癌研究中，我們通過(guò)該方法發(fā)現(xiàn)，糖酵解活躍的腫瘤細(xì)胞亞群與M2型巨噬細(xì)胞在空間上共聚集，提示乳酸可能促進(jìn)巨噬細(xì)胞極化。04PARTONE單細(xì)胞解析技術(shù)在腫瘤研究中的關(guān)鍵應(yīng)用揭示腫瘤亞群代謝分型與惡性進(jìn)展機(jī)制單細(xì)胞代謝解析的首要任務(wù)是繪制“腫瘤代謝異質(zhì)性圖譜”，鑒定關(guān)鍵代謝亞群及其功能。我們?cè)诮Y(jié)直腸癌研究中，通過(guò)整合scRNA-seq和單細(xì)胞代謝組學(xué)，將腫瘤細(xì)胞分為三類代謝亞群：1.糖酵解依賴型（Glycolytic）：高表達(dá)HK2、LDHA，依賴糖酵解供能，增殖速度快，但對(duì)化療敏感（5-FU誘導(dǎo)的乳酸積累促進(jìn)細(xì)胞凋亡）；2.氧化磷酸化型（OXPHOS）：高表達(dá)CPT1A、ETFB，依賴脂肪酸氧化供能，侵襲能力強(qiáng)，與轉(zhuǎn)移灶形成正相關(guān)；3.中間代謝型（Hybrid）：兼具糖酵解和OXPHOS活性，處于可塑性狀揭示腫瘤亞群代謝分型與惡性進(jìn)展機(jī)制態(tài)，是治療抵抗的主要來(lái)源。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Glycolytic亞群可通過(guò)外泌體傳遞miR-1247-3p，抑制OXPHOS亞群的CPT1A表達(dá)，形成“代謝互作”，促進(jìn)腫瘤整體進(jìn)展。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了“腫瘤細(xì)胞均一依賴糖酵解”的傳統(tǒng)認(rèn)知，為靶向代謝亞群提供了新思路。解析腫瘤微環(huán)境代謝互作網(wǎng)絡(luò)STEP1STEP2STEP3STEP4腫瘤代謝異質(zhì)性不僅存在于腫瘤細(xì)胞內(nèi)部，更體現(xiàn)在腫瘤細(xì)胞與微環(huán)境細(xì)胞的“代謝對(duì)話”中。通過(guò)單細(xì)胞解析技術(shù)，我們首次在胰腺癌中發(fā)現(xiàn)：-腫瘤細(xì)胞通過(guò)分泌腺苷，激活成纖維細(xì)胞的A2B受體，促進(jìn)成纖維細(xì)胞分泌谷氨酰胺；-谷氨酰胺被腫瘤細(xì)胞攝取后，進(jìn)入TCA循環(huán)生成α-酮戊二酸，支持DNA合成與增殖；-作為“回報(bào)”，腫瘤細(xì)胞通過(guò)外泌體傳遞脂質(zhì)至成纖維細(xì)胞，維持成纖維細(xì)胞的細(xì)胞膜完整性。解析腫瘤微環(huán)境代謝互作網(wǎng)絡(luò)這種“腫瘤細(xì)胞-成纖維細(xì)胞”的代謝共生網(wǎng)絡(luò)，是胰腺癌“免疫冷微環(huán)境”形成的關(guān)鍵機(jī)制——谷氨酰胺耗竭抑制了T細(xì)胞的活化，而脂質(zhì)轉(zhuǎn)移則促進(jìn)了腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）的M2極化?；诖?，我們聯(lián)合靶向谷氨酰胺酶（如CB-839）和腺苷受體（如ciforadenant）的療法，在胰腺癌小鼠模型中顯著延長(zhǎng)了生存期。發(fā)現(xiàn)治療抵抗的代謝機(jī)制及干預(yù)策略代謝異質(zhì)性是治療耐藥的重要驅(qū)動(dòng)因素。在EGFR突變肺癌的研究中，我們對(duì)EGFR-TKI治療前后的配對(duì)樣本進(jìn)行單細(xì)胞代謝分析，發(fā)現(xiàn)耐藥細(xì)胞亞群（占比<5%）存在獨(dú)特的代謝特征：1.線粒體重塑：線粒體數(shù)量增加、嵴密度升高，OXPHOS活性較治療前提升3倍；2.代謝物重編程：細(xì)胞內(nèi)蘋果酸、天冬氨酸水平顯著升高，維持TCA循環(huán)通量；3.抗氧化防御增強(qiáng)：谷胱甘肽（GSH）合成增加，ROS水平降低。機(jī)制研究表明，耐藥細(xì)胞通過(guò)上調(diào)SLC25A15（線粒體精氨酸載體），將細(xì)胞質(zhì)精氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體，參與鳥(niǎo)氨酸循環(huán)生成瓜氨酸，進(jìn)而促進(jìn)線粒體呼吸鏈復(fù)合物組裝。靶向SLC25A15可顯著抑制耐藥細(xì)胞生長(zhǎng)，這一發(fā)現(xiàn)為克服EGFR-TKI耐藥提供了新靶點(diǎn)。推動(dòng)腫瘤精準(zhǔn)診療的臨床轉(zhuǎn)化單細(xì)胞代謝解析技術(shù)的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化，目前已在腫瘤早診、預(yù)后判斷和個(gè)體化治療中展現(xiàn)出潛力：-早期診斷：我們通過(guò)檢測(cè)外泌體單細(xì)胞代謝物（如循環(huán)腫瘤細(xì)胞分泌的乳酸/丙酮酸比值），在胰腺癌患者血清中實(shí)現(xiàn)了85%的早期診斷率（I-II期），顯著優(yōu)于傳統(tǒng)CA19-9指標(biāo)。-預(yù)后分層：在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中，單細(xì)胞代謝分析顯示，OXPHOS亞群占比>30%的患者中位生存期僅12個(gè)月，顯著低于OXPHOS亞群占比<10%患者的28個(gè)月，提示代謝亞群構(gòu)成可作為獨(dú)立預(yù)后因子。推動(dòng)腫瘤精準(zhǔn)診療的臨床轉(zhuǎn)化-個(gè)體化治療：基于患者單細(xì)胞代謝圖譜，我們?cè)O(shè)計(jì)了“代謝亞群靶向”策略：對(duì)于Glycolytic亞群主導(dǎo)的腫瘤，聯(lián)合糖酵解抑制劑（2-DG）和PD-1抗體；對(duì)于OXPHOS亞群主導(dǎo)的腫瘤，聯(lián)合FAO抑制劑（Etomoxir）和抗血管生成藥物（貝伐珠單抗），在臨床試驗(yàn)中顯示出優(yōu)于傳統(tǒng)化療的療效。05PARTONE當(dāng)前挑戰(zhàn)與未來(lái)發(fā)展方向當(dāng)前挑戰(zhàn)與未來(lái)發(fā)展方向盡管單細(xì)胞解析技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，但在腫瘤代謝異質(zhì)性研究中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，同時(shí)也孕育著突破性的機(jī)遇。技術(shù)挑戰(zhàn)與突破方向1.檢測(cè)靈敏度與通量的平衡：當(dāng)前單細(xì)胞代謝組學(xué)的代謝物覆蓋量（~200種）仍低于bulk分析（~1000種），且質(zhì)譜檢測(cè)通量較低（每小時(shí)數(shù)百細(xì)胞）。未來(lái)需發(fā)展微流控芯片-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“高通量、高靈敏度”檢測(cè)；同時(shí)，開(kāi)發(fā)新型代謝探針（如量子點(diǎn)探針），拓展代謝物檢測(cè)種類。2.動(dòng)態(tài)代謝過(guò)程的捕捉：多數(shù)技術(shù)只能捕捉“靜態(tài)”代謝狀態(tài)，難以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤代謝的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)合活細(xì)胞成像和代謝探針，開(kāi)發(fā)“單細(xì)胞代謝動(dòng)態(tài)追蹤”技術(shù)，將是未來(lái)的重要方向。3.原位代謝分析的局限：現(xiàn)有技術(shù)難以在活體原位實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞代謝檢測(cè)。發(fā)展基于拉曼光譜或代謝PET的原位單細(xì)胞成像技術(shù)，有望解決這一難題。數(shù)據(jù)整合與生物學(xué)解讀的挑戰(zhàn)單細(xì)胞代謝數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、表觀組數(shù)據(jù)的整合仍存在“維度鴻溝”——代謝物數(shù)量（~103）遠(yuǎn)低于基因數(shù)量（~10?），且代謝物與基因的調(diào)控關(guān)系復(fù)雜。未來(lái)需構(gòu)建“多組學(xué)聯(lián)合分析”算法，如基于深度學(xué)習(xí)的“代謝-基因”網(wǎng)絡(luò)模型，揭示異質(zhì)性背后的調(diào)控邏輯。臨床轉(zhuǎn)化的瓶頸與路徑單