责编 | 酶美 癌细胞的疯狂生长需要大量的能量和物质基础，并且依赖于各种代谢途径，例如糖、核酸、氨基酸、脂质代谢等。癌细胞特化出有异于正常细胞的代谢模式，以满足肿瘤的生长需求、维持氧化还原平衡的细胞环境、影响细胞之间的通讯。以往对肿瘤代谢的研究都是基于人体或模式动物的病变组织，其研究结论综合了组织中所有细胞的遗传和环境的因素的平均效应。然而肿瘤是一个复杂的组织，不同类型的非肿瘤细胞围绕在肿瘤细胞周围共同构成了肿瘤微环境，例如成纤维细胞、免疫细胞、内皮细胞、巨噬细胞等。这些非肿瘤细胞对于肿瘤细胞的增殖至关重要，例如成纤维细胞可以分泌细胞生长因子、趋化因子促进肿瘤细胞生长和迁移，内皮细胞可以形成血管为肿瘤细胞输送营养成分。 不同的细胞类型为了行使各自的功能，往往采取不同的代谢模式。同时由于不同的肿瘤存在差异（肿瘤间异质性），同一肿瘤内部的细胞之间也存在差异（肿瘤内异质性），肿瘤内的细胞会改变自己的代谢模式来适应这种差异，我们称这种代谢的改变为“代谢重编程”。目前大部分关于肿瘤微环境内细胞的代谢研究都是基于体外培养的细胞系，或者只针对单个代谢酶在肿瘤微环境中的作用。我们对肿瘤微环境内单细胞水平的代谢的了解依然是空白。 细胞内的代谢网络取决于两个关键因素：代谢物质的浓度和在代谢通路中的流动。目前还没有有效的手段在单细胞水平上直接测定代谢物质的浓度和代谢流，但是可以间接地通过代谢基因表达来近似推断这部分信息。近年来兴起的单细胞基因组学技术开创了精准肿瘤的新时代，该技术可以快速地检测整个肿瘤组织中的每个细胞的代谢基因表达谱，从而可以为我们提供更多关于肿瘤微环境中肿瘤细胞和非肿瘤细胞代谢信息，使单细胞和基因组水平上理解肿瘤代谢的异质性成为可能。 2019年8月21日，美国杜克大学Jason Locasale课题组（肖正涛博士为第一作者，戴紫薇博士和Locasale博士为共同通讯作者）在Nature Communications杂志上发表文章“Metabolic landscape of the tumor microenvironment at single cell resolution”，该研究首次在单细胞水平上解析了肿瘤微环境内的细胞代谢特征。