融合生物学和物理科学可以更深入地了解癌症

马萨诸塞州总医院 (MGH) 的研究人员表示，对癌症的不断发展的理解将肿瘤及其周围组织的物理特性纳入现有的生物和遗传模型中，可以引导癌症研究人员走上以前未知的道路，有可能带来新的药物和新的治疗策略。 、哈佛医学院 (HMS) 和 HMS 路德维希中心。

“我们相信，癌症研究的进展依赖于癌症生物学家、肿瘤学家、物理科学家和工程师之间的密切合作。全面了解癌症的物理特征需要横跨物理和生物科学的严格而广泛的视角，”Rakesh K. Jain 博士是 MGH 和 HMS 放射肿瘤科 Edwin L. Steele 实验室的研究员。

在《科学》杂志上发表的一篇评论中，Jain 和 Steele Laboratories 的同事 Hadi T. Nia 博士和 Lance L. Munn 博士描述了影响癌细胞和肿瘤的四种不同的癌症物理特征微环境，有助于肿瘤生长和对强效抗癌药物产生耐药性。

一种广泛接受的癌症模型认为，正常细胞由于基因突变或环境损害而变得失控。在这个模型中，改变的细胞开始失控复制并接管正常组织，表现出八个特征，包括促进和维持肿瘤生长、逃避免疫系统抑制生长的尝试、刺激血液流向肿瘤以及侵入肿瘤的能力。局部组织并转移(扩散)到身体的其他地方。

但作者说，该模型未能考虑物理过程如何影响肿瘤进展和治疗。除了麻省理工学院的 Robert Weinberg 博士和洛桑瑞士联邦理工学院的 Douglas Hanahan 博士提出的上述八种癌症生物学特征之外，Jain 及其同事还建议添加四种不同的物理特征捕获肿瘤生物力学异常的标志：固体应力升高;间质液压力升高;增加刚度并改变材料特性;并改变组织微结构。

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