如今，越來越多的研究者們熱衷于在天然環(huán)境下觀察腫瘤細(xì)胞的活動。以往的腫瘤研究通常是靜態(tài)的，需要研究者們推測腫瘤細(xì)胞和環(huán)境細(xì)胞的活動，揣摩它們之間的相互作用。 而***成像技術(shù)可以將這樣的互作直接展現(xiàn)在人們眼前，幫助人們在***動物中追蹤癌癥的發(fā)展，深入解析一些特別危險的細(xì)胞。

    ***成像技術(shù)還很年輕，不過近十年來它已經(jīng)為研究者們闡明了一些關(guān)鍵的細(xì)胞和分子事件，例如腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血管的過程。這樣的線索催生了一些新的癌癥理論，加深了人們對癌細(xì)胞行為的理解。

    ***成像技術(shù)的應(yīng)用

    癌癥生物學(xué)家第一次使用***成像技術(shù)還是在上世紀(jì)九十年代。這一技術(shù)利用強(qiáng)力顯微鏡，直接在被麻醉的活生物上觀察暴露在外的組織。隨著技術(shù)的發(fā)展，***成像深入組織分析微弱信號的能力也越來越強(qiáng)，現(xiàn)在它的深度已經(jīng)可以達(dá)到20個細(xì)胞。此外，分子標(biāo)志物的增加也進(jìn)一步推動了***成像的應(yīng)用?，F(xiàn)在，研究者們可以成像八種不同類型的細(xì)胞和結(jié)構(gòu)，包括多種免疫細(xì)胞和血管壁的內(nèi)皮細(xì)胞。

    在***成像技術(shù)的幫助下，研究者們可以將癌癥看作一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上分析細(xì)胞的遷移、增殖和相互作用。眾所周知，腫瘤細(xì)胞存在著很高的遺傳學(xué)異質(zhì)性，而***成像研究告訴人們，這些細(xì)胞的行為也有很大的差異。舉例來說，癌細(xì)胞可以呈縱隊(duì)前進(jìn)，也可以抱團(tuán)前進(jìn)，這取決于腫瘤的類型和所處的環(huán)境。

    巨噬細(xì)胞的另一面

    此外，***成像技術(shù)還為人們揭示了巨噬細(xì)胞在癌癥中的神秘行為。正常情況下，巨噬細(xì)胞負(fù)責(zé)吞食病原體，清除死亡細(xì)胞和**免疫應(yīng)答。在癌癥中，巨噬細(xì)胞也能激活免疫細(xì)胞對抗癌癥，但更常見的是它們促進(jìn)腫瘤的生長和傳播。

    科學(xué)家們通過***成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞形成了一個將腫瘤細(xì)胞泵入血流的結(jié)構(gòu)，這也是腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵一步。Albert Einstein醫(yī)學(xué)院John Condeelis領(lǐng)導(dǎo)的鼠類研究顯示，當(dāng)巨噬細(xì)胞接觸乳腺腫瘤細(xì)胞時，腫瘤細(xì)胞就會變得更具侵襲性，導(dǎo)致血管附近富含蛋白的基質(zhì)降解，最終腫瘤細(xì)胞從內(nèi)皮細(xì)胞之間擠了過去。巨噬細(xì)胞破壞了內(nèi)皮細(xì)胞之間的連接，在血管壁上打開了孔洞，允許腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血流。

    隨后Condeelis的團(tuán)隊(duì)證實(shí)人類乳腺癌中也存在這種“泵”，他們還鑒定了代表這種泵的三個分子標(biāo)志物。研究人員在乳腺癌患者中發(fā)現(xiàn)，如果腫瘤具有高密度的“泵”，就更容易轉(zhuǎn)移到其他器官。目前，MetaStat公司已經(jīng)獲得了將這一技術(shù)用于癌癥診斷的許可，并計劃于今年年末展開相應(yīng)的臨床試驗(yàn)。

    測試化療藥物

    ***成像技術(shù)也能幫助人們跟蹤癌癥藥物的作用過程，揭示一些藥物無法有效治療的原因。在此之前，癌癥生物學(xué)家在測試化療效果時，通常是在小鼠模型中檢測腫瘤生長發(fā)生的改變。而***成像技術(shù)為他們提供了更為直接的途徑，可以直觀展現(xiàn)攝入了藥物的腫瘤細(xì)胞，以及這些細(xì)胞的存活情況。

    阿霉素是一種天然熒光的癌癥藥物，冷泉港實(shí)驗(yàn)室的Mikala Egeblad通過***成像技術(shù)，成像了阿霉素深入小鼠乳腺腫瘤的過程。他們驚訝的發(fā)現(xiàn)，這種藥物在腫瘤內(nèi)的效果差異很大。這些差異體現(xiàn)在藥物進(jìn)入細(xì)胞的量，以及細(xì)胞的死亡情況等。

    研究顯示，對于阿霉素效果而言，血管的滲透能力是關(guān)鍵。例如，血管滲透性更強(qiáng)的中期腫瘤，比早/晚期腫瘤對藥物更為敏感。Egeblad認(rèn)為，提高血管滲透性的化合物，可以改善癌癥藥物的遞送。