医学故事.健康 中华医学会理事 神经外科教授
Science：癌症治疗新视角——深入理解肿瘤微环境中的物理特性
癌症是由基因突变引起的细胞疾病，影响细胞生长、死亡、代谢和DNA修复。Hanahan和Weinberg提出了癌细胞的八个生物学特征。但癌细胞周围的微环境也对肿瘤发展有重要影响，它们会改变周围组织，招募正常细胞，影响肿瘤生物学和治疗反应。
我们提出四个新的癌症特征，与肿瘤的物理异常有关：（i）固体应力增加，（ii）间质液压力（IFP）升高和间质液流动，（iii）组织刚度和材料特性变化，（iv）微结构变化。这些特征相互协同，促进癌细胞的增殖、侵袭、免疫逃逸和治疗耐药性。
Science：癌症治疗新视角——深入理解肿瘤微环境中的物理特性
癌症的物理特性
固体应力：
固体应力是由增殖和迁移的细胞推动和拉伸周围组织产生的机械力。
癌症物理特性的起源
固体应力在肿瘤和周围组织中产生，足以压缩血管，影响血流和氧气、药物及免疫细胞的输送。
固体应力通过激活信号通路促进肿瘤形成和侵袭性，诱导治疗抗性。
与癌症的物理特性相关的途径
间质液压力：
间质液压力是由异常渗透的肿瘤血管中血浆泄漏和淋巴引流不足引起的。
高间质液压力导致间质液从肿瘤流入周围组织，引起水肿，促进药物和生长因子的流失，并通过流诱导的剪切应力促进侵袭和转移。
刚度：
刚度是由基质沉积和重塑引起的，是癌症诊断和预后的传统标记。
增加的刚度激活信号通路，促进癌症细胞的增殖、侵袭性和转移。
矩阵结构和细胞几何形状：
癌症生长和侵袭破坏了正常组织结构，导致微结构改变。
基质和癌细胞以及细胞外基质采取新的组织方式，改变了细胞间和细胞与周围基质的相互作用，影响与侵袭和转移相关的信号通路。
文章强调了对肿瘤微环境中物理特性的深入理解将推动癌症治疗领域的发展，指出跨学科合作的重要性，以及需要开发新的工具和模型来研究这些物理特性，从而发现新的治疗靶点和策略，最终改善癌症患者的治疗效果和生活质量。
