腫瘤的形成機制與前沿治療技術分享
1. 什么是腫瘤
腫瘤（Tumor）是指機體內(nèi)某些細胞在各種致病因素作用下，由于基因突變導致細胞生長失去正常調(diào)控，發(fā)生異常增生而形成的局部組織團塊。腫瘤可分為良性腫瘤和惡性腫瘤兩大類，根據(jù)其生物學行為和危害程度不同，二者有顯著差異。
良性腫瘤特征
良性腫瘤特征
- 生長緩慢，通常不侵襲周圍組織，也不會轉(zhuǎn)移至身體其他部位；
- 腫瘤細胞結(jié)構(gòu)較為接近正常細胞，分化程度高；
- 對機體的危害相對較小，但過大的良性腫瘤可能壓迫周圍組織或器官，影響正常功能。
常見類型：脂肪瘤、纖維瘤、子宮肌瘤等。
惡性腫瘤特征
惡性腫瘤特征
- 生長迅速，具有侵襲性，能夠破壞周圍組織；
- 容易通過血液、淋巴或直接擴散至其他器官（轉(zhuǎn)移）；
- 腫瘤細胞結(jié)構(gòu)異常，分化程度低；
- 對機體危害大，若不及時治療，可能危及生命。
常見類型：癌（上皮來源，如肺癌、胃癌）、肉瘤（間葉組織來源，如骨肉瘤）、淋巴瘤、白血病等。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）2024年的報告，2022年全球新發(fā)癌癥病例達1996萬，其中中國占比24.1%；癌癥死亡病例970萬，中國占比26.5%。預計到2050年，全球新診斷癌癥病例將增至3500萬例。
總體而言，全球腫瘤負擔正在加重，主要癌種的發(fā)病率和死亡率仍然居高不下。盡管在藥物研發(fā)和市場投入方面取得了顯著進展，但全球范圍內(nèi)癌癥服務的可及性和公平性仍需進一步改善，以應對這一嚴峻的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。
2. 腫瘤的形成與機制
腫瘤的形成是一個復雜的多階段生物學過程，通常涉及基因、細胞、組織和環(huán)境等多個層次的變化。Douglas Hanahan和Robert Weinberg提出了腫瘤的“六大標志”理論：
- 自給自足的生長信號；
- 對抗生長抑制信號；
- 逃避免疫破壞；
- 組織侵襲和轉(zhuǎn)移能力；
- 無限增殖潛能；
- 誘導血管生成。
這一理論被認為是理解腫瘤發(fā)生與發(fā)展的核心框架。
原癌基因（Proto-oncogene）
是細胞內(nèi)的一類正常基因，主要參與調(diào)控細胞的生長、分裂和分化。在正常情況下，這些基因的表達受到嚴格控制，對維持細胞的正常功能至關重要。然而，當這些基因發(fā)生突變或表達調(diào)控異常時，會轉(zhuǎn)變?yōu)榘┗颍∣ncogene），導致細胞異常增殖并可能最終形成腫瘤。
原癌基因（Proto-oncogene）
是細胞內(nèi)的一類正常基因，主要參與調(diào)控細胞的生長、分裂和分化。在正常情況下，這些基因的表達受到嚴格控制，對維持細胞的正常功能至關重要。然而，當這些基因發(fā)生突變或表達調(diào)控異常時，會轉(zhuǎn)變?yōu)榘┗颍∣ncogene），導致細胞異常增殖并可能最終形成腫瘤。
抑癌基因（Tumor Suppressor Gene）
是指在正常細胞中能夠抑制細胞異常生長、調(diào)控細胞周期、促進細胞凋亡或修復DNA損傷的一類基因。抑癌基因的功能喪失會導致細胞增殖失控，最終可能引發(fā)腫瘤。
腫瘤微環(huán)境（TME）
是指腫瘤細胞生長、擴展和轉(zhuǎn)移時所處的局部環(huán)境，包括腫瘤細胞及其周圍的非腫瘤細胞、血管、細胞外基質(zhì)和信號分子等。腫瘤微環(huán)境不僅為腫瘤提供生長支持，還對腫瘤的免疫逃逸、侵襲和轉(zhuǎn)移起重要作用。
3. 現(xiàn)代腫瘤治療手段
傳統(tǒng)腫瘤治療
主要包括三種經(jīng)典的治療方式：手術、放療（放射治療）和化療（化學治療）。這些方法在腫瘤治療的歷史發(fā)展中起到了基礎性作用，至今仍是大多數(shù)腫瘤患者治療方案的重要組成部分。
靶向治療
腫瘤靶向治療是一種通過特異性靶向腫瘤細胞的分子機制（如基因突變、蛋白過表達或信號通路異常）來選擇性殺傷腫瘤細胞的治療方法。靶向治療在提高療效的同時，能最大程度減少對正常細胞的損傷。
應用
- 吉非替尼&奧希替尼、克唑替尼、克唑替尼分別治療EGFR突變、ALK融合、ROS1重排誘導的非小細胞肺癌（NSCLC）；
- 曲妥珠單抗&帕妥珠單抗、奧拉帕尼（PARP抑制劑）分別治療HER2陽性和BRCA突變誘發(fā)的乳腺癌；
- 西妥昔單抗（Cetuximab）治療結(jié)直腸癌；
- 威羅非尼治療BRAF突變誘發(fā)的黑色素瘤；
- 伊馬替尼治療慢性粒細胞白血�。–ML）。
優(yōu)勢
- 高選擇性：靶向治療藥物作用于腫瘤細胞特有的靶點（如突變基因、異常受體），減少對正常組織的影響；
- 個體化治療：根據(jù)患者腫瘤的分子特征（如基因檢測結(jié)果）選擇靶向藥物，實現(xiàn)精準治療；
- 低毒副作用：與傳統(tǒng)化療相比，靶向治療的副作用較少，但仍存在耐藥性等問題。劣勢
- 耐藥性：靶點突變或信號通路“逃逸”導致藥物失效；
- 適用范圍有限：僅適用于具有特定分子標志物的患者；高成本 靶向藥物價格昂貴，對患者造成經(jīng)濟負擔。
免疫療法
是一種通過調(diào)動和增強人體免疫系統(tǒng)來識別和殺傷腫瘤細胞的治療方法。與傳統(tǒng)治療相比，免疫治療關注的是激活機體的內(nèi)在防御系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對腫瘤的控制和清除。
應用
- PD-1/PD-L1抑制劑（如帕博利珠單抗）提高非小細胞肺癌（NSCLC）患者生存期；
- CTLA-4抑制劑和PD-1抑制劑聯(lián)合治療顯著提高黑色素瘤治愈率；
- CAR-T療法在急性淋巴細胞白血病和B細胞淋巴瘤中療效顯著；
- 免疫檢查點抑制劑對腎細胞癌、頭頸部鱗癌等實體瘤有效。
優(yōu)勢
- 持久性：通過激活免疫記憶，可能帶來長期抗腫瘤效應；
- 廣譜性：可用于多種類型的腫瘤；
- 特異性：對腫瘤細胞的殺傷性較強，對正常組織的損傷較小。
劣勢
- 免疫相關不良反應（irAEs）：免疫過度激活導致對正常組織的攻擊；
- 免疫治療耐藥性：腫瘤缺乏免疫原性（如無明顯突變抗原）；腫瘤微環(huán)境的免疫抑制（如TAMs、Tregs數(shù)量增加）；
- 治療效果的個體差異：患者免疫狀態(tài)、腫瘤突變負荷（TMB）等因素影響。
多學科綜合治療（MDT）
是一種以患者為中心，通過多學科專家團隊合作，為患者制定個性化、綜合性的診療方案的治療模式。MDT強調(diào)整合腫瘤學各領域的專業(yè)知識和技術，實現(xiàn)治療的最佳效果。
應用
- 結(jié)合病理分型、影像學和基因檢測結(jié)果，制定針對肺癌的手術、放化療及靶向治療的綜合方案；
- 根據(jù)分子分型（HER2陽性、激素受體陽性等）選擇針對乳腺癌手術、放化療和內(nèi)分泌治療的組合；
- 結(jié)直腸癌MDT可確定胃腸道腫瘤的新輔助化療、手術切除及輔助治療的順序；
- 聯(lián)合血液科、骨髓移植科和基因檢測專家，設計針對血液腫瘤的化療、移植和靶向藥物的個性化方案；
- 針對腫瘤晚期患者的姑息治療或復發(fā)轉(zhuǎn)移的復雜病例病例，MDT可制定延長生存期和提高生活質(zhì)量的綜合策略。
優(yōu)勢
- 科學決策：避免單學科治療的局限性，綜合多學科意見，提升治療效果；
- 優(yōu)化資源配置：協(xié)調(diào)各部門資源，避免重復檢查或治療；
- 提高患者滿意度：通過全面評估和詳細解釋，增強患者對治療的信心；
- 促進學科發(fā)展：多學科協(xié)作促進不同領域間的相互學習。
挑戰(zhàn)
- 組織協(xié)調(diào)：多學科協(xié)作需要時間和資源；
- 經(jīng)濟負擔：復雜診療可能增加費用；
- 專業(yè)分工不均：部分醫(yī)院學科資源不足，影響MDT效果；
- 患者參與度：患者及家屬可能對多學科意見存在疑慮。
4. 腫瘤研究的前沿技術
單細胞測序技術
單細胞測序技術是近年來在腫瘤研究領域中迅速發(fā)展的前沿技術。它通過對單個腫瘤細胞進行高通量測序，揭示腫瘤異質(zhì)性、腫瘤微環(huán)境、基因表達等層面的詳細信息，為腫瘤的早期診斷、預后評估、個性化治療和耐藥機制的研究提供了新的視角。
應用
- 腫瘤分子分型；
- 腫瘤免疫逃逸機制；
- 耐藥機制及靶向治療；
- 動態(tài)監(jiān)測腫瘤演化。
優(yōu)勢
- 揭示腫瘤細胞異質(zhì)性：腫瘤中不僅有不同類型的腫瘤細胞，還存在不同的基因表達譜。單細胞測序能夠精確地分辨這些細胞之間的差異，提供更細致的腫瘤分子特征；
- 研究腫瘤微環(huán)境：腫瘤微環(huán)境中不僅有腫瘤細胞，還包含免疫細胞、成纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞等。通過單細胞RNA測序，可以分析腫瘤微環(huán)境中的不同細胞類型、功能狀態(tài)及其相互作用；
- 耐藥性機制的研究：通過分析腫瘤細胞的基因組和轉(zhuǎn)錄組，單細胞測序有助于揭示腫瘤細胞對治療的耐藥機制，找出潛在的耐藥相關基因；
- 發(fā)現(xiàn)新的治療靶點：單細胞測序可以幫助科學家發(fā)現(xiàn)腫瘤中的新型分子標志物和潛在的治療靶點，為靶向治療提供依據(jù)。
類器官與體外模型技術
腫瘤類器官與體外培養(yǎng)技術是近年來腫瘤研究領域的一項重要技術創(chuàng)新，為我們提供了更為真實、動態(tài)的腫瘤模型，有助于深入理解腫瘤的生物學特性、藥物反應、耐藥機制以及腫瘤微環(huán)境的作用。腫瘤類器官的建立不僅推動了基礎研究的進展，還為臨床藥物篩選、個性化治療以及精準醫(yī)學提供了新的平臺。
應用
腫瘤類器官與體外培養(yǎng)技術是近年來腫瘤研究領域的一項重要技術創(chuàng)新，為我們提供了更為真實、動態(tài)的腫瘤模型，有助于深入理解腫瘤的生物學特性、藥物反應、耐藥機制以及腫瘤微環(huán)境的作用。腫瘤類器官的建立不僅推動了基礎研究的進展，還為臨床藥物篩選、個性化治療以及精準醫(yī)學提供了新的平臺。
應用
- 個性化藥物篩選；
- 腫瘤微環(huán)境研究；
- 耐藥性機制研究；
- 癌癥轉(zhuǎn)移與復發(fā)研究；
- 免疫治療研究。
優(yōu)勢
- 模擬腫瘤微環(huán)境的復雜性：實現(xiàn)異質(zhì)性模擬和腫瘤微環(huán)境的再現(xiàn)；
- 更接近體內(nèi)生理狀態(tài)的三維結(jié)構(gòu)：與傳統(tǒng)的二維細胞培養(yǎng)相比，腫瘤類器官具有三維的空間結(jié)構(gòu)，這使得類器官在增殖、分化、遷移等方面表現(xiàn)出更接近體內(nèi)腫瘤的行為。三維結(jié)構(gòu)能夠更好地模仿腫瘤在體內(nèi)的生長模式，提供更加真實的生物學信息；
- 適用于腫瘤轉(zhuǎn)移與侵襲研究：腫瘤類器官能夠模擬腫瘤細胞的遷移和侵襲行為，這是腫瘤轉(zhuǎn)移的關鍵過程。在類器官模型中，研究人員可以觀察到腫瘤細胞如何穿過基質(zhì)、侵入周圍組織，進而研究轉(zhuǎn)移機制；
- 高效的耐藥性與復發(fā)研究：腫瘤類器官能夠反映腫瘤細胞在藥物治療過程中的耐藥性，以及長期治療后的復發(fā)情況。通過長期培養(yǎng)，可以觀察腫瘤細胞在藥物壓力下的變異、適應及復發(fā)機制；
- 適合高通量篩選與數(shù)據(jù)分析：通過自動化技術，腫瘤類器官能夠進行高通量的藥物篩選。這種高通量平臺能夠在短時間內(nèi)評估大量藥物對腫瘤的影響，為新藥發(fā)現(xiàn)提供支持；
- 臨床轉(zhuǎn)化的潛力更大：腫瘤類器官可以為臨床治療提供更具臨床參考意義的結(jié)果，尤其是在個性化治療和精準醫(yī)學方面。通過將患者來源的腫瘤類器官與臨床數(shù)據(jù)結(jié)合，研究人員能夠為患者制定更個性化的治療方案。
腫瘤類器官和體外培養(yǎng)技術為腫瘤研究提供了新的思路和方法，尤其在個性化治療、藥物篩選、耐藥性研究和腫瘤微環(huán)境研究中具有巨大的潛力。隨著技術不斷成熟，它將在腫瘤研究和臨床治療中發(fā)揮越來越重要的作用。
實時成像系統(tǒng)（如JuLI™ Stage）
通過高分辨率的顯微成像技術，在不破壞細胞的前提下，實時觀察和分析腫瘤細胞的動態(tài)行為和生理特征。這項技術為研究腫瘤的生物學特性、細胞間相互作用、藥物反應、遷移、增殖、凋亡等過程提供了強大的工具，已成為腫瘤研究中的重要手段，尤其在腫瘤細胞的動態(tài)監(jiān)測、靶向藥物篩選和腫瘤治療效果評估中具有廣泛的應用。
應用
- 腫瘤細胞增殖與分裂
- 腫瘤細胞遷移與侵襲
- 藥物篩選與靶向治療
- 腫瘤細胞與免疫細胞的相互作用
- 腫瘤細胞凋亡與自噬
- 腫瘤微環(huán)境研究
優(yōu)勢
- 動態(tài)觀察：活細胞成像能夠?qū)崟r監(jiān)測腫瘤細胞的動態(tài)行為，而非靜態(tài)捕捉其某一時間點的特征，提供了更為豐富的信息。
- 無創(chuàng)性：活細胞成像通常采用非侵入性的方法，如熒光標記等，不會對細胞造成較大的損傷，能夠在維持細胞生理狀態(tài)的同時進行長時間觀察。
- 高分辨率：現(xiàn)代的高分辨率成像技術，如共聚焦顯微鏡、超分辨顯微鏡等，可以獲得細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)和細胞間相互作用的細節(jié)圖像。多通道成像 可以同時觀察多個細胞標記物的表達，研究多種生物過程和細胞間的相互作用。
5. QuicTek一站式細胞學研究工具
QuicTek提供多種細胞學研究工具，包括EVE™系列自動細胞計數(shù)儀、ADAM™系列熒光細胞計數(shù)儀以及JuLI™系列活細胞成像系統(tǒng)。
- EVE™系列包含一代EVE™、EVE™PLUS、EVE™HT、EVE™HT FL四款設備，通過快速、準確地計數(shù)和分析腫瘤細胞的數(shù)量和活性，支持細胞增殖和藥物效應的評估。
- ADAM™系列包含ADAM™MC2/CellT、ADAM™MC/CellT PLUS、ADAM II™LS等多款設備，利用熒光標記技術，能夠精確識別不同類型的腫瘤細胞，幫助研究腫瘤細胞的分化、遷移和增殖等行為。
- JuLI™系列包含JuLI™Br、JuLI™FL、JuLI™Stage三款設備，通過實時成像技術監(jiān)測腫瘤細胞在動態(tài)環(huán)境中的變化，提供細胞生長、凋亡、遷移等過程的可視化數(shù)據(jù)，促進腫瘤細胞生物學行為的深入理解。
Copyright(C) 1998-2025 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com