5月21日晚， 2019年绘谱学堂第一期微信公开课由上海交通大学系统生物医学研究院王晓艳博士主讲“如何用代谢组学做好我的临床研究“圆满结束。在此，小编很认真地听课并记录了相关听课笔记分享给大家，以便您随时温习和查阅，特别是错过本期公开课的同学们可以补上一课啦，下面请听王老师娓娓道来……

​王老师站在临床研究的角度，通过分析优秀的研究案例，了解如何用好代谢组学这门技术，从而更好地为临床科研服务，下面主要围绕三个方面来展开：

一、代谢组学最新的学科进展

从上世纪末开始到2009年，代谢组学学科迅速发展，研究者们纷纷搭建起自己的技术平台，由贾伟老师主编的第一版书籍《医学代谢组学》也在这个时期出版；第二个时期是从2010年到现在，研究者们在各自的平台上积累了大量的经验，市场上也出现了各种代谢组学检测服务公司，代谢组学也出现了一些新的分支，比如全谱定量代谢组学、靶向代谢组学、药物代谢组学以及独具中国特色的中医方证代谢组学。同时，由贾伟老师主编的第二版书籍《代谢组学与精准医学》也于近期出版，本书系为精准医学系列丛书之一。

在第二个时期，代谢组学与临床及分子生物学结合的研究工作频频发表在高水平的杂志上，进而引起了科研工作者的广泛关注和认可。代谢组学研究从非靶向全谱代谢组学和靶向定量代谢组学开展：

目前80%以上的研究都是从1类研究开始，进而聚焦于定量代谢组学，当然也有从已有研究基础和文献资料的指向直接进行定量代谢组学分析。

二、代谢组学能为我的研究做些什么

所有人都想获得高质量研究结果。对于临床组学研究来说，样本的质量和详细的临床信息是源头。另外，靠谱的代谢组学平台是关键，如何选择合作伙伴，建议大家多考查平台技术的研究基础和已发表的论文；多沟通，把自己的实验设计与合适的研究方法相结合；最后，强大的数据分析平台也是考察合作对象的关键因素。

从右边的生物信息流向图可以发现，为什么人类基因组被破解这么多年之后还是有很多的疾病和临床问题没有得到解决，因为中间隔了太多未知的变化，代谢物处在生物信息流最复杂的位置，大部分代谢物既是反应物也是产物，既能反映人体的代谢状态，又能解释基因和蛋白的变化。通过代谢物所处的位置将代谢组学分为四大类：

三、代谢组学应用于临床研究的经典范例

请链接至麦特绘谱微信公众号对应文章查看详情

1. 发现型研究-多组学结合的随机对照临床研究

代表案例： Gut | 不同饮食结构对健康人群肠道菌群、代谢物、炎症的影响：RCT研究

2. 发现型研究-疾病发生发展和预后的代谢标志物

代表案例： Hepatology | AD/ACLF肝硬化患者“聚焦”色氨酸-犬尿氨酸通路

3. 发现+故事：疾病发生发展和预后的代谢标志物

代表案例：Cancer Cell：癌细胞可以高效代谢果糖——急性髓细胞白血病研究的新发现

4. 讲故事型研究——从临床到基础的疾病机制阐述

代表案例：Cell Metabolism | 支链氨基酸分解代谢的丧失增强mTORC1的活性并促进肿瘤的生长和进程

希望同仁们通过上述案例的启发设计好自己的研究课题，后续将探讨更多与基础研究相结合的案例。

四、服务产品

2019年，麦特绘谱全新上线了代谢芯片检测服务，可以有效结合自动化样本处理工作站，和超高效液相色谱串联质谱以及自主开发的定量数据分析软件，能够同时定量氨基酸、糖类、脂肪酸、胆汁酸等300多种代谢物。

五、Q&A

Q1: 如何从非靶向结果中选择深入验证的标志物？

A: 这是研究最难的部分, 可以从变化最大的代谢物入手，或者是从变化代谢物最多的通路入手，也可以结合自己前期基础，还有相关的文献综合判断。例如：白血病论文里选的2-HG是已发表文章里其他肿瘤里研究的比较多的。

Q2:非靶向代谢组学研究中内标的作用是什么，一定要加吗？

A:  对分析测试流程来说，内标肯定是不可缺少的，可以用来控制操作流程和仪器误差。

Q3: 检测糖酵解、三羧酸循环的中间产物，比较和正常人在含量上的差异，应该怎么做？

A: 采用非靶向及靶向代谢组学检测均可实现。非靶向代谢组学完全可涵盖到糖酵解及TCA循环，但非靶向只能看到相对定量结果。而靶向糖酵解代谢通路检测可获得绝对含量的差异结果。

Q4: 血清和尿液2种体液，哪种比较好，有什么注意事项吗?

A: 血清肯定是优先考虑，当然有明确研究目的的样本选择除外。因为尿液受饮食影响比较大，尿液样本需要收集全天的尿量并且需要记录总体积，再从总量里面取部分样本进行检测比较好，一般而言临床样本收集做到以上几点难度较大。

Q5: 利用代谢组学的方法研究有毒药物，请问动物给药时间需要多久才可以取材？

A:  这个不是固定的，根据毒理的代谢周期来看。

Q6: 请问老师如何评估代谢组学检测平台？

A: 建立可靠的代谢组学方法是需要长期积累并不停优化的，有相应的方法学文章并使用大量的样本进行验证，同时也需要参考研究团队搭建平台的研究历史和已发表的研究论文来考核其整体实力。

Q7: 第一次样本效果分析差异代谢物比较可观，第二次验证的效果就不明显，代谢物物质随时间的变化问题，如果排除样本收集和保存有哪些原因可以改善的？拿到类似这样的结果写论文时，这样的数据如何去验证？

A: 需要多个中心的结果来验证，我们组的代谢组学多中心的研究有很多，例如白血病的结果后面是六个中心来验证，胰腺癌也是中美多个中心。前后两次代谢物定性的数据库也非常关键，最好能用标准品验证相关结果的可靠性再结合临床多中心验证。

Q8: 在做多元统计分析时，同一个模型，发现二维视图图中各组的聚合趋势不太好，然后用3D视图呈现的结果就比较好，请问老师有什么见解？有科学依据可以解释这一现象吗？可以用3D 视图来发文吗？

A: 实际上还是两组区分度不够，需要再加上一个维度。这些图在现在的论文发表中已经不重要了，现在主要看组间的差异代谢物。

Q9: 请问一般血清肝脏放在-80度可以保存多久没有影响？ 

A: 针对样本冻存时间，我们曾特地用实际样本进行过检测研究，在不反复冻融的情况下，六年以内是没有问题的。

Q10: 请问如果是做肠道菌群的临床实验，在排除使用抗生素的病人的时候，最少要排除几个月内使用过抗生素的病人呢？

A：具体的影响时间和抗生素种类相关，大部分抗生素两个月时间应该足够了，保险一点可以时间更长些。

Q11: 是否有靶向代谢组学的经典案例？

A: 最后一篇就是靶向的案例，通过转录组发现BCAA分解代谢差异，再靶向检测BCAA及下游代谢产物。更多靶向案例请见麦特绘谱网站文献或公众号文献解读。