系统生物学角度下的癌症转移

生物学角度下的癌症转移"/>

系统生物学角度下的癌症转移

随着我们对癌症转移的深入研究，癌症转移不再被视为线性级联反应，而是作为一系列并发的，部分重叠的过程，因为成功转移的细胞在抛弃旧的行为时呈现新的表型。缺乏对这种复杂现象的系统性理解，我们就无法针对癌症转移开发有效的干预手段。面对这个问题 ，现在系统级实验和计算建模仍然是一个挑战。这里总结一下我们对于癌症扩散转移的系统水平认识[1]。

癌症转移是一个动态的选择过程

癌细胞存在渐变的不同表型状态，其中包括原发病灶定居、局部侵袭、全身循环以及远端二级位点的最终接种和定居(图1)。这些状态的无缝衔接最终实现癌细胞在远处器官实现“移民”。转移性病变是一个或几个细胞获得绕过一系列分子和生物物理障碍的能力的结果，这会给它们的非转移性对应物带来不可逾越的障碍。值得注意的是，这些能力可能依赖于与建立原发肿瘤所需的细胞行为相互不相容或不一致的细胞行为。例如，虽然初始肿瘤中的细胞可能是增殖性的，但许多报道表明，经历上皮 - 间质转化(EMT)的播散细胞或细胞在很大程度上会暂停增殖。转移癌细胞表现出所谓的“生长”和“迁移”表型状态之间存在负相关;然而，一旦转移细胞在二级位点滞留，即使长时间处于休眠状态，它也可以恢复增殖。一项针对转移的患者队列研究显示，增殖性癌症与代谢和应激反应增加有关，而具有更多EMT样表型的患者则更具炎性反应。未来对癌症转移进行实验和计算建模必须充分考虑癌细胞的可塑性，同时整合转移过程中的许多步骤。这些步骤包括转移和局部侵袭的开始，远端转移部位的移植和定植，以及免疫系统的逃避，通常表现为休眠状态。