近年来，PD-1/PD-L1 抑制剂、CAR-T 细胞疗法等创新免疫治疗，为无数肿瘤患者带来了新的生存希望。但遗憾的是，这类疗法的总体响应率始终难以突破瓶颈 —— 这背后，正是肿瘤微环境极高的异质性在 “拖后腿”。
肿瘤微环境的复杂程度远超想象：这里面有 T 细胞、巨噬细胞、树突状细胞等几十种免疫细胞亚群，而且每个细胞的功能状态还在动态变化。过去，研究人员主要依靠传统流式细胞术来解析这些免疫细胞，但这项技术早已碰到了 “天花板”：它最多只能同时检测 30 个参数，而且荧光标记之间很容易出现光谱重叠的干扰，根本没办法完整捕捉这种高维度的细胞异质性。
为了突破这个瓶颈，四川大学吕弋团队将目光投向了单细胞无机质谱分析技术，相关研究成果近期发表在《中国无机分析化学》2026 年第 3 期上，为肿瘤免疫治疗的精准化发展提供了全新的技术支撑。
这项研究用到的核心技术，就是质谱流式细胞术 —— 它将金属同位素标签与电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）结合，完美解决了传统流式的痛点。整个研究流程中，不同的精密仪器各司其职，穿插在每一个实验步骤中，保障了检测的精度与维度。
1. 样本标记预处理
研究人员首先从肿瘤组织中分离出单细胞悬液，随后用带有稳定重金属同位素（主要为镧系元素）标记的抗体对细胞进行孵育标记。这类金属同位素在正常生物样本中本底极低，从根源上避免了背景干扰。
2. 样品引入与高温离子化
完成标记的细胞悬液，会被送入质谱流式细胞仪的样品引入系统，在这里被雾化成微小的液滴；随后这些液滴会进入电感耦合等离子体（ICP）离子源的高温环境中，这里的温度可以达到 7000K，足以让细胞完全解离，所有的共价键断裂，形成带正电的离子云。
3. 离子纯化过滤
生成的离子接下来会进入离子光学系统，在这里，低质量的离子、光子，还有生物样本里最常见的碳、氮、氢等元素的离子都会被过滤掉，只留下质量数 80 以上的、我们标记用的重金属同位素离子，进一步降低了背景噪声。
4. 质谱检测与信号转换
经过纯化的离子，会进入飞行时间（TOF）质量分析仪—— 不同质荷比的离子，飞行速度各不相同，通过检测它们到达检测器的时间，就能精准确定每个离子的质量数；最后，信号检测器会把这些离子信号转换成可分析的数字信号，这整个检测过程，正是依托电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）联用检测平台实现的。
图片来源：《中国无机分析化学》2026 年相关研究
这套完整的流程，让这项技术可以同时检测多达 45 个参数，而且完全消除了传统荧光检测的自发荧光干扰，检测灵敏度更是可以达到 10^-15 的痕量水平，完美的实现了对肿瘤微环境里免疫细胞的表型和功能的高维度解析。
和传统的流式细胞术相比，这项新技术的优势可以说一目了然：
图片来源：《中国无机分析化学》2026 年相关研究
从表格里就能清晰的看到，无论是检测参数的数量，还是背景干扰的控制，质谱流式都全面超越了传统流式，而且它还彻底解决了传统流式里需要做荧光补偿的麻烦，大大提升了检测的效率和准确性。
基于这项技术，研究人员可以从单细胞层面，精准解析不同肿瘤的免疫微环境，为免疫治疗的机制研究和耐药性分析提供支撑。
图片来源：《中国无机分析化学》2026 年相关研究
比如在肺癌研究中，研究人员借助这项技术，在 Lewis 肺癌模型中成功筛选出了新抗原特异性的 CD8+T 细胞，为肿瘤新抗原的研究提供了全新的模型；在肝癌研究中，他们通过质谱流式的分析，证明了靶向 SIRPα 可以重塑免疫抑制微环境，为肝癌的免疫治疗提供了新的靶点；而在乳腺癌的研究中，他们更是找到了和免疫治疗耐药相关的关键细胞亚群，为患者的分层治疗和预后预测提供了生物标志物。
简单来说，这项技术不仅能精准鉴定 PD-L1 + 巨噬细胞、耗竭 T 细胞这些关键的免疫细胞亚群，还能通过对比治疗前后的免疫图谱变化，搞清楚免疫检查点抑制剂的作用机制，以及为什么有些患者会出现耐药，最终为每个患者构建专属的免疫全景图谱，推动免疫治疗真正走向个体化、精准化。
肿瘤免疫治疗的下一个突破，很可能就藏在肿瘤微环境那些我们过去看不到的细节里。川大吕弋团队的这项研究，用单细胞无机质谱技术，为我们打开了一扇全新的窗口 —— 让我们终于可以从更高的维度，看清肿瘤微环境的真实面貌，也让精准免疫治疗的未来，离我们越来越近。
（本文内容基于四川大学吕弋团队发表于《中国无机分析化学》2026 年第 3 期的研究成果整理）
