2022年3月，北京大学跨学部生物医学工程系、医学技术研究院口腔医学技术专业韩国军团队与清华大学张新荣教授团队合作，在免标记质谱流式单细胞新技术开发以及用于免疫细胞与肿瘤相互作用研究中取得了重要的进展，研究成果在Chemical Science杂志上以题目“Dynamic metabolic change of cancer cells induced by natural killer cells at the single-cell level studied by label-free mass cytometry”发表。该项目获得了2021年北京大学“临床医学+X”青年专项的支持。

单细胞检测新技术的蓬勃发展如基因组与转录组的测序技术、蛋白组的荧光与质谱流式技术等对生物医学前沿领域的基础科研与临床应用起到巨大的推动作用。但是，单细胞代谢组学的研究一直是当今生物科学技术的难题之一，已成为限制单细胞多组学深度研发的瓶颈、是重要的科学问题与技术难点所在。

图1 免标记质谱流式技术结构原理与单细胞代谢分析图谱

新一代免标记单细质谱流式技术（label-free mass cytometry，CyESI-MS）是在单细胞质谱流式技术（Mass Cytometry，CyTOF）基础上开发出的非抗体免疫标记的单细胞代谢组学质谱检测技术，通过优化设计静电场与气液鞘流单细胞进样装置实现了独立细胞中代谢小分子在线电喷雾离子化。该技术应用于研究肿瘤免疫治疗中天然杀伤性NK细胞对肿瘤细胞代谢过程的影响。实验中发现涉及谷胱甘肽、肌肉素、谷氨酸、牛磺酸等分子调控的癌细胞凋亡代谢通路，可以为肿瘤的免疫治疗提出新的思路。同时，该新技术为免疫细胞与癌细胞的相互作用机理研究提供了建立单细胞代谢图谱的有效手段，并为单细胞多组学结合的研究提出了新的解决方法。

图2 实验室搭建同位素标记单细胞无机质谱成像分析平台

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/SC/D1SC06366A