17世纪，在普鲁士的王宫里，大哲学家莱布尼茨在向众人宣传他的宇宙观时，曾经大胆的提出：\"宇宙间没有两个东西是完全相同的”。此语一出，众皆哗然，有人立即去王宫的花园中试图找到两片完全相同的叶子，结果却令在场的所有人大失所望。事实上，不仅仅是叶子，即便微小如构成生物体的每个细胞，其形态和功能都不尽相同。

  从临床角度讲，肿瘤发现的越早越容易治愈，患者5年生存率也越高。因此，建立有效的预防检测手段，防患于未然，也是科学家和临床工作者另一个努力的方向。CTC作为特异性的肿瘤组织转移的标记物，虽然还没有别用于实际的临床检测中，却越来越受到人们的重视。但是由于其在血液中的含量极低，同时又呈现了高度的细胞异质性（Alix-Panabieres 2014），造成研究过程的困难。哈佛大学医学院Toner实验室开发了一种可以从癌症病人全血中分离循环肿瘤细胞的装置，并利用Fluidigm的BioMark HD 平台对分离出的单细胞进行基因表达异质性分析，这一研究有力的推进了CTC分析在癌症临床检测及监测中的应用(Ozkumur et al)。事实上，单细胞水平的分析检测，使人们能够更清楚的深入分析CTC细胞中基因的特异性表达，为临床上肿瘤转移的早期识别，个体化治疗手段的开发提供了大量有价值的数据基础。

  最近Fluidigm公司又在C1基础上推出了Polaris系统，该系统利用荧光标记定向筛选、捕获单细胞，并可在最长至24小时的外源因子刺激后，进一步完成上述预扩增过程。利用这一技术平台，科学家们可以精确控制或模拟细胞微环境，并对处于该环境中的单细胞进行观察和测序分析，了解哪些是涉及细胞与环境、细胞与细胞间相互作用的关键基因--这对识别不同的基因簇，发现罕见的基因表型非常重要除了在单细胞基因分析检测方面有了突飞猛进的发展，在一些传统领域，例如单细胞蛋白分析技术也有了重大的突破--质谱流式细胞技术（CyTOF）的开发，大大拓宽了流式分析技术的应用领域。该技术利用金属原子代替传统流式技术中的荧光基团标记抗体，具备背景噪音低、通道间无干扰、超高检测通道数（目前为135个）等优势。在此基础之上Fluidigm公司进一步开发的IMC 技术（imaging mass cytometry），可以实现病人组织样本切片中几十个蛋白的原位检测。这种直接利用病理切片的流式检测方法，在快速分析大量单细胞的同时，还可进行多维数据分析，以寻找不同亚群的分布和异质性与肿瘤微环境间的相互作用，无疑为临床治疗提供了可靠的数据，并为个体化精准医疗方案的制定提供了指导方向。

  1.《科技部关于发布国家重点研发计划精准医学研究等重点专项2016年度项目申报指南的通知》，2016

2.Björklund ÅK, et al. The heterogeneity of human CD127+ innate lymphoid cells revealed by single-cell RNA sequencing. Nat Immunol. 2016.

  4.Ozkumur et al. Inertial Focusing for Tumor Antigen-Dependent and -Independent Sorting of Rare Circulating Tumor Cells. Sci Transl Med 5, 179ra47 (2013)

5.Hou Y., et al. Single-cell triple omics sequencing reveals genetic, epigenetic, and transcriptomic heterogeneity in hepatocellular carcinomas. Cell Res. 2016 Mar;26(3):304-19.