AVATAR系統(tǒng)應(yīng)用：低氧條件下膠質(zhì)母細(xì)胞瘤代謝表型研究
《Nature Metabolism》近期發(fā)布的一項研究通過多模態(tài)技術(shù)整合，首次證實膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（Glioblastoma, GB）代謝異質(zhì)性主要由細(xì)胞內(nèi)在因素驅(qū)動，挑戰(zhàn)了微環(huán)境主導(dǎo)的傳統(tǒng)認(rèn)知。研究團隊通過整合¹³C標(biāo)記葡萄糖輸注患者的質(zhì)譜成像、空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，并結(jié)合體外低氧培養(yǎng)及異種移植模型，系統(tǒng)分析了糖酵解型（高糖酵解低TCA循環(huán)活性）、氧化型（低糖酵解高TCA循環(huán)活性）及混合型（雙低活性）三種代謝表型的決定因素。研究創(chuàng)新性地采用美國XCellbio公司開發(fā)的AVATAR低氧培養(yǎng)系統(tǒng)，對GB患者來源的神經(jīng)球進行為期160小時的0.5% O₂濃度培養(yǎng)，以評估低氧微環(huán)境對代謝表型的影響。
實驗結(jié)果顯示，在AVATAR系統(tǒng)模擬的0.5% O₂低氧條件下，即使經(jīng)過160小時培養(yǎng)，GB細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組和代謝特征仍保持穩(wěn)定，未檢測到適應(yīng)性代謝重編程。這一關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)證實了GB代謝亞型（如糖酵解型、氧化型）主要由細(xì)胞內(nèi)在因素決定，并具有穩(wěn)定的生物學(xué)特性。該研究不僅闡明了GB代謝異質(zhì)性的細(xì)胞自主性調(diào)控機制，凸顯了AVATAR系統(tǒng)在精確模擬腫瘤微環(huán)境和解析細(xì)胞固有代謝特征中的重要價值，為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的代謝研究提供了新的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
實驗方法
研究團隊對三名膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者在手術(shù)前靜脈輸注[U-¹³C]葡萄糖，隨后通過快速冷凍保存腫瘤組織樣本。質(zhì)譜成像（DESI-MSI和MALDI-MSI）用于分析腫瘤代謝活性，同時結(jié)合空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)（10X Genomics Visium平臺）和成像質(zhì)譜流式技術(shù)（IMC）對腫瘤微環(huán)境進行表征�；颊邅碓吹纳窠�(jīng)球在體外培養(yǎng)，并使用Matrigel基質(zhì)膠包埋形成球體，部分神經(jīng)球在低氧條件（0.5% O₂）下培養(yǎng)，實驗中使用AVATAR（XCellbio）系統(tǒng)精確控制低氧環(huán)境。數(shù)據(jù)分析采用SCILS Lab、R和GraphPad Prism等軟件，并通過嚴(yán)格的統(tǒng)計方法確保結(jié)果的可信度。
實驗結(jié)果
1. 正常腦皮質(zhì)與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）的代謝特征
通過質(zhì)譜成像（MSI）分析，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）與正常腦組織在代謝特征上存在顯著差異。如圖1h所示，GB1中[U-¹³C]乳酸信號顯著低于GB2（P<0.0001），而[¹³C2]谷氨酸信號高于轉(zhuǎn)移瘤（P=0.0394），反映了轉(zhuǎn)移瘤中更高的糖酵解和更低的TCA循環(huán)活性。GB腫瘤中的谷氨酸標(biāo)記與正常大腦中的標(biāo)記相當(dāng)。這些結(jié)果揭示了GB腫瘤代謝的異質(zhì)性。
2. 代謝物13C標(biāo)記揭示膠質(zhì)母細(xì)胞瘤代謝表型
研究團隊通過基于7種¹³C標(biāo)記代謝物（糖酵解途徑和TCA循環(huán)）的k-means聚類分析，在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GB)中鑒定出三種由腫瘤細(xì)胞自身決定的固有代謝表型：糖酵解型（狀態(tài)3：高糖酵解低TCA循環(huán)活性）、氧化型（狀態(tài)2：低糖酵解高TCA循環(huán)活性）以及混合型（狀態(tài)1：兩種途徑活性均低）。值得注意的是，雖然GB1以氧化表型（狀態(tài)2）為主，GB2以糖酵解表型（狀態(tài)3）為主，但兩種腫瘤內(nèi)部均同時存在這三種代謝區(qū)域（圖2b）�？臻g轉(zhuǎn)錄組分析進一步驗證了這些代謝表型，與MSI數(shù)據(jù)顯示出65%的一致性（圖2c）。這些結(jié)果表明GB腫瘤具有顯著的代謝異質(zhì)性，且不同代謝表型在空間上形成明確分界的大區(qū)域，這種分布模式可能為臨床代謝成像提供可行性基礎(chǔ)。
3. 代謝表型與微環(huán)境無顯著相關(guān)性
實驗結(jié)果表明，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）的代謝表型（糖酵解型、氧化型和混合型）與腫瘤微環(huán)境（TME）的特征無顯著相關(guān)性。通過質(zhì)譜成像（MSI）和空間轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，不同代謝表型區(qū)域的能量狀態(tài)（ATP/ADP、PCr/ATP比值）、氧化還原水平（AsA/DHA、GSH/GSSG、乳酸/丙酮酸比值）以及微環(huán)境特征（免疫細(xì)胞浸潤、增殖標(biāo)志物Ki67表達、血管密度）均無顯著差異（圖2d、2e）。此外，壞死區(qū)域或與血管的距離也未影響代謝表型的分布�？臻g轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進一步證明，惡性細(xì)胞主導(dǎo)區(qū)域可同時存在三種代謝狀態(tài)，而免疫細(xì)胞富集區(qū)多呈糖酵解表型，神經(jīng)元區(qū)域則以氧化型為主（圖2g-i）。關(guān)鍵的是，低氧標(biāo)志物CAIX表達及各類微環(huán)境細(xì)胞群在不同代謝區(qū)間無差異。這些證據(jù)共同表明，GB的代謝異質(zhì)性主要源于腫瘤細(xì)胞自身固有的代謝重編程，而非微環(huán)境因素驅(qū)動。
4. 代謝表型與血管分布無顯著關(guān)聯(lián)
通過篩選大血管（膠原蛋白I+與αSMA+標(biāo)記），并將其與連續(xù)質(zhì)譜成像切片進行共定位，以65微米為間隔從血管腔向外測量¹³C標(biāo)記的糖酵解和三羧酸循環(huán)代謝物。結(jié)果顯示：無論距離血管遠近，乳酸和谷氨酸標(biāo)記水平、Ki67+染色所示的增殖細(xì)胞數(shù)量、NADPH/NADP+比值（AsA:DHA比值）或NADH/NAD+比值（[U-¹³C]乳酸/[U-¹³C]丙酮酸比值）均無差異。然而，隨著與血管壁距離的增加，免疫細(xì)胞數(shù)量呈下降趨勢。這些數(shù)據(jù)表明，GB腫瘤細(xì)胞的代謝特征不受局部血管供應(yīng)的顯著影響，進一步支持了代謝表型的細(xì)胞固有性，而非由血管微環(huán)境驅(qū)動的結(jié)論。
5. 原代神經(jīng)球保留腫瘤代謝表型特征
實驗結(jié)果表明，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）患者來源的原代神經(jīng)球在體外培養(yǎng)條件下仍能保留其體內(nèi)觀察到的三種代謝表型（糖酵解型、氧化型和混合型）。通過質(zhì)譜成像（MSI）分析顯示，神經(jīng)球的代謝特征與原始腫瘤組織高度一致，且不同代謝表型的神經(jīng)球在直徑大小、能量狀態(tài)（ATP/ADP比值）等方面無顯著差異（圖3a-e）。值得注意的是，來自同一腫瘤不同區(qū)域的神經(jīng)球（如GTP2 Med和GTP2 Lat）展現(xiàn)出與原始區(qū)域相匹配的代謝異質(zhì)性（圖3f,g）。此外，這些代謝表型在長期低氧（0.5% O₂）培養(yǎng)條件下仍保持穩(wěn)定，轉(zhuǎn)錄組分析未發(fā)現(xiàn)顯著變化。這些發(fā)現(xiàn)證實了GB代謝表型的細(xì)胞固有性和可塑性，表明其獨立于腫瘤微環(huán)境的影響，為后續(xù)體外研究和藥物篩選提供了可靠模型。
6. 神經(jīng)球代謝表型在大鼠腦中得以重現(xiàn)
實驗結(jié)果表明，體外培養(yǎng)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）神經(jīng)球代謝表型在異種移植到大鼠腦內(nèi)后仍能穩(wěn)定維持。通過質(zhì)譜成像（MSI）分析顯示，AT8和S2細(xì)胞形成的移植瘤表現(xiàn)出高糖酵解活性（[U-¹³C]乳酸標(biāo)記水平升高），而AT5移植瘤則呈現(xiàn)高氧化代謝特征（[¹³C2]谷氨酸標(biāo)記水平升高）（圖4a,b）。這些代謝特征與原始神經(jīng)球表型完全一致，且不受移植瘤中細(xì)胞增殖（Ki67）、凋亡（CC3）或血管化（CD31）程度的影響。值得注意的是，先前研究顯示對放療更敏感的S2細(xì)胞在移植后表現(xiàn)出比A11細(xì)胞更強的TCA循環(huán)活性（圖4c,d），進一步驗證了代謝表型與治療響應(yīng)的相關(guān)性。這些結(jié)果證實了GB代謝表型的細(xì)胞固有性在體內(nèi)外環(huán)境中的穩(wěn)定性，為基于代謝分型的個性化治療研究提供了重要依據(jù)。
7. 代謝表型在其他通路中呈現(xiàn)特征性差異
患者腫瘤組織切片中，氧化性區(qū)域的未標(biāo)記絲氨酸、蘇氨酸、谷氨酰胺及谷氨酸濃度顯著升高（ANOVA，Tukey檢驗P<0.05）；神經(jīng)球模型中，未標(biāo)記亮氨酸/異亮氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、組氨酸和苯丙氨酸濃度亦顯著增高（ANOVA，Tukey檢驗P<0.005）。這與既往研究中氧化型GB細(xì)胞依賴脂肪酸氧化的特征相符。這些發(fā)現(xiàn)揭示了代謝表型與多種代謝通路之間的廣泛關(guān)聯(lián)，為理解GB的代謝異質(zhì)性及其潛在治療靶點提供了新的分子層面的證據(jù)。
實驗結(jié)論
本研究通過高分辨率質(zhì)譜成像技術(shù)，在人體膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）中實現(xiàn)了細(xì)胞代謝物同位素標(biāo)記的原位可視化分析，結(jié)合患者來源神經(jīng)球培養(yǎng)和原位移植瘤模型，系統(tǒng)證實了GB中存在三種由腫瘤細(xì)胞自身決定的固有代謝表型（糖酵解型、氧化型及混合型），這些表型基本獨立于腫瘤微環(huán)境（TME）的影響。
研究創(chuàng)新性地采用AVATAR低氧培養(yǎng)系統(tǒng)（0.5% O₂）對患者來源神經(jīng)球進行長達160小時的持續(xù)低氧培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)錄組特征和代謝表型保持高度穩(wěn)定，這一關(guān)鍵實驗證據(jù)直接證實了GB代謝表型的細(xì)胞自主性及其對低氧微環(huán)境的抵抗能力。值得注意的是，與肺癌等腫瘤不同，GB細(xì)胞的TCA循環(huán)活性與正常腦組織相當(dāng)，且其代謝特征不受組織灌注差異的影響，其中氧化表型細(xì)胞對線粒體抑制劑和放療表現(xiàn)出顯著敏感性�；诔瑯O化¹³C-MRI等先進代謝成像技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化潛力，本研究不僅為GB的分子分型提供了新的代謝標(biāo)志物，更開創(chuàng)了個體化治療的新范式：如針對氧化型腫瘤采用放療聯(lián)合線粒體抑制劑。AVATAR系統(tǒng)的成功應(yīng)用，為在可控低氧條件下研究腫瘤細(xì)胞的固有代謝特性建立了標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)平臺，對深入理解腫瘤代謝異質(zhì)性具有重要方法論意義。
AVATAR個體化細(xì)胞控制系統(tǒng)
實驗結(jié)果顯示，在AVATAR系統(tǒng)模擬的0.5% O₂低氧條件下，即使經(jīng)過160小時培養(yǎng)，GB細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組和代謝特征仍保持穩(wěn)定，未檢測到適應(yīng)性代謝重編程。這一關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)證實了GB代謝亞型（如糖酵解型、氧化型）主要由細(xì)胞內(nèi)在因素決定，并具有穩(wěn)定的生物學(xué)特性。該研究不僅闡明了GB代謝異質(zhì)性的細(xì)胞自主性調(diào)控機制，凸顯了AVATAR系統(tǒng)在精確模擬腫瘤微環(huán)境和解析細(xì)胞固有代謝特征中的重要價值，為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的代謝研究提供了新的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
實驗方法
研究團隊對三名膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者在手術(shù)前靜脈輸注[U-¹³C]葡萄糖，隨后通過快速冷凍保存腫瘤組織樣本。質(zhì)譜成像（DESI-MSI和MALDI-MSI）用于分析腫瘤代謝活性，同時結(jié)合空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)（10X Genomics Visium平臺）和成像質(zhì)譜流式技術(shù)（IMC）對腫瘤微環(huán)境進行表征�；颊邅碓吹纳窠�(jīng)球在體外培養(yǎng)，并使用Matrigel基質(zhì)膠包埋形成球體，部分神經(jīng)球在低氧條件（0.5% O₂）下培養(yǎng)，實驗中使用AVATAR（XCellbio）系統(tǒng)精確控制低氧環(huán)境。數(shù)據(jù)分析采用SCILS Lab、R和GraphPad Prism等軟件，并通過嚴(yán)格的統(tǒng)計方法確保結(jié)果的可信度。
實驗結(jié)果
1. 正常腦皮質(zhì)與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）的代謝特征
通過質(zhì)譜成像（MSI）分析，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）與正常腦組織在代謝特征上存在顯著差異。如圖1h所示，GB1中[U-¹³C]乳酸信號顯著低于GB2（P<0.0001），而[¹³C2]谷氨酸信號高于轉(zhuǎn)移瘤（P=0.0394），反映了轉(zhuǎn)移瘤中更高的糖酵解和更低的TCA循環(huán)活性。GB腫瘤中的谷氨酸標(biāo)記與正常大腦中的標(biāo)記相當(dāng)。這些結(jié)果揭示了GB腫瘤代謝的異質(zhì)性。
圖1.術(shù)中冷凍可迅速阻滯組織代謝并實現(xiàn)代謝活動的可視化
2. 代謝物13C標(biāo)記揭示膠質(zhì)母細(xì)胞瘤代謝表型
研究團隊通過基于7種¹³C標(biāo)記代謝物（糖酵解途徑和TCA循環(huán)）的k-means聚類分析，在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GB)中鑒定出三種由腫瘤細(xì)胞自身決定的固有代謝表型：糖酵解型（狀態(tài)3：高糖酵解低TCA循環(huán)活性）、氧化型（狀態(tài)2：低糖酵解高TCA循環(huán)活性）以及混合型（狀態(tài)1：兩種途徑活性均低）。值得注意的是，雖然GB1以氧化表型（狀態(tài)2）為主，GB2以糖酵解表型（狀態(tài)3）為主，但兩種腫瘤內(nèi)部均同時存在這三種代謝區(qū)域（圖2b）�？臻g轉(zhuǎn)錄組分析進一步驗證了這些代謝表型，與MSI數(shù)據(jù)顯示出65%的一致性（圖2c）。這些結(jié)果表明GB腫瘤具有顯著的代謝異質(zhì)性，且不同代謝表型在空間上形成明確分界的大區(qū)域，這種分布模式可能為臨床代謝成像提供可行性基礎(chǔ)。
圖2.膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）組織切片中代謝表型的鑒定
3. 代謝表型與微環(huán)境無顯著相關(guān)性
實驗結(jié)果表明，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）的代謝表型（糖酵解型、氧化型和混合型）與腫瘤微環(huán)境（TME）的特征無顯著相關(guān)性。通過質(zhì)譜成像（MSI）和空間轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，不同代謝表型區(qū)域的能量狀態(tài)（ATP/ADP、PCr/ATP比值）、氧化還原水平（AsA/DHA、GSH/GSSG、乳酸/丙酮酸比值）以及微環(huán)境特征（免疫細(xì)胞浸潤、增殖標(biāo)志物Ki67表達、血管密度）均無顯著差異（圖2d、2e）。此外，壞死區(qū)域或與血管的距離也未影響代謝表型的分布�？臻g轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進一步證明，惡性細(xì)胞主導(dǎo)區(qū)域可同時存在三種代謝狀態(tài)，而免疫細(xì)胞富集區(qū)多呈糖酵解表型，神經(jīng)元區(qū)域則以氧化型為主（圖2g-i）。關(guān)鍵的是，低氧標(biāo)志物CAIX表達及各類微環(huán)境細(xì)胞群在不同代謝區(qū)間無差異。這些證據(jù)共同表明，GB的代謝異質(zhì)性主要源于腫瘤細(xì)胞自身固有的代謝重編程，而非微環(huán)境因素驅(qū)動。
4. 代謝表型與血管分布無顯著關(guān)聯(lián)
通過篩選大血管（膠原蛋白I+與αSMA+標(biāo)記），并將其與連續(xù)質(zhì)譜成像切片進行共定位，以65微米為間隔從血管腔向外測量¹³C標(biāo)記的糖酵解和三羧酸循環(huán)代謝物。結(jié)果顯示：無論距離血管遠近，乳酸和谷氨酸標(biāo)記水平、Ki67+染色所示的增殖細(xì)胞數(shù)量、NADPH/NADP+比值（AsA:DHA比值）或NADH/NAD+比值（[U-¹³C]乳酸/[U-¹³C]丙酮酸比值）均無差異。然而，隨著與血管壁距離的增加，免疫細(xì)胞數(shù)量呈下降趨勢。這些數(shù)據(jù)表明，GB腫瘤細(xì)胞的代謝特征不受局部血管供應(yīng)的顯著影響，進一步支持了代謝表型的細(xì)胞固有性，而非由血管微環(huán)境驅(qū)動的結(jié)論。
5. 原代神經(jīng)球保留腫瘤代謝表型特征
實驗結(jié)果表明，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）患者來源的原代神經(jīng)球在體外培養(yǎng)條件下仍能保留其體內(nèi)觀察到的三種代謝表型（糖酵解型、氧化型和混合型）。通過質(zhì)譜成像（MSI）分析顯示，神經(jīng)球的代謝特征與原始腫瘤組織高度一致，且不同代謝表型的神經(jīng)球在直徑大小、能量狀態(tài)（ATP/ADP比值）等方面無顯著差異（圖3a-e）。值得注意的是，來自同一腫瘤不同區(qū)域的神經(jīng)球（如GTP2 Med和GTP2 Lat）展現(xiàn)出與原始區(qū)域相匹配的代謝異質(zhì)性（圖3f,g）。此外，這些代謝表型在長期低氧（0.5% O₂）培養(yǎng)條件下仍保持穩(wěn)定，轉(zhuǎn)錄組分析未發(fā)現(xiàn)顯著變化。這些發(fā)現(xiàn)證實了GB代謝表型的細(xì)胞固有性和可塑性，表明其獨立于腫瘤微環(huán)境的影響，為后續(xù)體外研究和藥物篩選提供了可靠模型。
圖3 .原代神經(jīng)球模型重現(xiàn)GB患者的代謝表型特征
6. 神經(jīng)球代謝表型在大鼠腦中得以重現(xiàn)
實驗結(jié)果表明，體外培養(yǎng)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）神經(jīng)球代謝表型在異種移植到大鼠腦內(nèi)后仍能穩(wěn)定維持。通過質(zhì)譜成像（MSI）分析顯示，AT8和S2細(xì)胞形成的移植瘤表現(xiàn)出高糖酵解活性（[U-¹³C]乳酸標(biāo)記水平升高），而AT5移植瘤則呈現(xiàn)高氧化代謝特征（[¹³C2]谷氨酸標(biāo)記水平升高）（圖4a,b）。這些代謝特征與原始神經(jīng)球表型完全一致，且不受移植瘤中細(xì)胞增殖（Ki67）、凋亡（CC3）或血管化（CD31）程度的影響。值得注意的是，先前研究顯示對放療更敏感的S2細(xì)胞在移植后表現(xiàn)出比A11細(xì)胞更強的TCA循環(huán)活性（圖4c,d），進一步驗證了代謝表型與治療響應(yīng)的相關(guān)性。這些結(jié)果證實了GB代謝表型的細(xì)胞固有性在體內(nèi)外環(huán)境中的穩(wěn)定性，為基于代謝分型的個性化治療研究提供了重要依據(jù)。
圖4 . 原位移植的神經(jīng)球保持其代謝特征，且這些特征與藥物反應(yīng)相關(guān)
7. 代謝表型在其他通路中呈現(xiàn)特征性差異
患者腫瘤組織切片中，氧化性區(qū)域的未標(biāo)記絲氨酸、蘇氨酸、谷氨酰胺及谷氨酸濃度顯著升高（ANOVA，Tukey檢驗P<0.05）；神經(jīng)球模型中，未標(biāo)記亮氨酸/異亮氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、組氨酸和苯丙氨酸濃度亦顯著增高（ANOVA，Tukey檢驗P<0.005）。這與既往研究中氧化型GB細(xì)胞依賴脂肪酸氧化的特征相符。這些發(fā)現(xiàn)揭示了代謝表型與多種代謝通路之間的廣泛關(guān)聯(lián)，為理解GB的代謝異質(zhì)性及其潛在治療靶點提供了新的分子層面的證據(jù)。
實驗結(jié)論
本研究通過高分辨率質(zhì)譜成像技術(shù)，在人體膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GB）中實現(xiàn)了細(xì)胞代謝物同位素標(biāo)記的原位可視化分析，結(jié)合患者來源神經(jīng)球培養(yǎng)和原位移植瘤模型，系統(tǒng)證實了GB中存在三種由腫瘤細(xì)胞自身決定的固有代謝表型（糖酵解型、氧化型及混合型），這些表型基本獨立于腫瘤微環(huán)境（TME）的影響。
研究創(chuàng)新性地采用AVATAR低氧培養(yǎng)系統(tǒng)（0.5% O₂）對患者來源神經(jīng)球進行長達160小時的持續(xù)低氧培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)錄組特征和代謝表型保持高度穩(wěn)定，這一關(guān)鍵實驗證據(jù)直接證實了GB代謝表型的細(xì)胞自主性及其對低氧微環(huán)境的抵抗能力。值得注意的是，與肺癌等腫瘤不同，GB細(xì)胞的TCA循環(huán)活性與正常腦組織相當(dāng)，且其代謝特征不受組織灌注差異的影響，其中氧化表型細(xì)胞對線粒體抑制劑和放療表現(xiàn)出顯著敏感性�；诔瑯O化¹³C-MRI等先進代謝成像技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化潛力，本研究不僅為GB的分子分型提供了新的代謝標(biāo)志物，更開創(chuàng)了個體化治療的新范式：如針對氧化型腫瘤采用放療聯(lián)合線粒體抑制劑。AVATAR系統(tǒng)的成功應(yīng)用，為在可控低氧條件下研究腫瘤細(xì)胞的固有代謝特性建立了標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)平臺，對深入理解腫瘤代謝異質(zhì)性具有重要方法論意義。
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