惡性腫瘤的發(fā)病率和致死率均居全球首位。
多年來癌癥研究中逐步建立的癌癥侵襲-轉(zhuǎn)移級聯(lián)反應(yīng)模型描述了癌細(xì)胞從原發(fā)灶脫離后入侵細(xì)胞外基質(zhì)組織的局部侵襲行為(local invasion), 然后經(jīng)由內(nèi)滲過程(intravasation)進入到淋巴管或血管系統(tǒng)并參與到機體的循環(huán)過程(circulation)從而擴散至全身, 當(dāng)遇到合適的部位時再通過外滲過程(extravasation)從血管遷出并定植(colonization)于新的組織或器官。
 
研究表明影響患者預(yù)后的首要因素是局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)的癌癥研究是通過觀察實驗小白鼠的活體組織切片了解腫瘤的形成及癌癥的各階段發(fā)展情況，相比于活體實驗，癌細(xì)胞的體外實驗因為可以靈活地操控實驗變量和實時觀測癌細(xì)胞生長和發(fā)育的特點從而得以快速發(fā)展。

腫瘤轉(zhuǎn)移過程中涉及的分子機制
腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤最為重要的特征之一，轉(zhuǎn)移過程中所涉及細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞之間分子機制是十分復(fù)雜的，包括腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化、循環(huán)腫瘤細(xì)胞在血管中存活、腫瘤細(xì)胞休眠、腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性等變化，還伴隨著腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞的相互作用、腫瘤相關(guān)血管形成等一系列與腫瘤微環(huán)境相關(guān)事件[1]。

1. 上皮——間質(zhì)轉(zhuǎn)化
上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是上皮細(xì)胞失去其形態(tài)和功能逐漸轉(zhuǎn)化為間質(zhì)樣細(xì)胞的過程，與腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移相關(guān)[2]。研究證實，EMT是腫瘤發(fā)展中的一個重要環(huán)節(jié)，腫瘤細(xì)胞經(jīng)歷EMT后，獲得侵襲的特征，浸潤至周圍的基質(zhì)中，形成促進腫瘤生長與轉(zhuǎn)移的微環(huán)境，EMT與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移及其干細(xì)胞樣特征的形成有關(guān)。經(jīng)歷EMT的腫瘤經(jīng)過傳統(tǒng)治療后，對化學(xué)療法及藥物產(chǎn)生抗性與耐藥，導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移。

2. 腫瘤細(xì)胞休眠
臨床上觀察到腫瘤患者術(shù)后復(fù)發(fā)或發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移之前可以長期維持無癥狀狀態(tài)，該類現(xiàn)象被認(rèn)為是一種腫瘤的休眠。后有研究者補充，認(rèn)為腫瘤休眠是一種短暫的有絲分裂及生長的停滯。前者事實上是真正意義上的休眠，也稱為細(xì)胞性休眠，即某些腫瘤細(xì)胞的生長停滯于G0/G1/S期；而后者通常被認(rèn)為是腫瘤細(xì)胞團塊的休眠，腫瘤組織塊中的細(xì)胞群體達到一個分裂與增殖的平衡狀態(tài)而導(dǎo)致腫瘤組織的生長停滯。并且有文獻[3]報道腫瘤細(xì)胞團的休眠是通過血管生成休眠或（和）免疫性休眠機制所調(diào)控的。

3. 腫瘤異質(zhì)性
腫瘤異質(zhì)性是惡性腫瘤的特征之一，可使腫瘤的生長速度、侵襲與轉(zhuǎn)移、藥物敏感性、預(yù)后等各方面產(chǎn)生差異。腫瘤異質(zhì)性不僅表現(xiàn)在腫瘤內(nèi)和腫瘤間、原發(fā)和繼發(fā)腫瘤、腫瘤細(xì)胞和循環(huán)腫瘤細(xì)胞存在異質(zhì)性，也表現(xiàn)在同一腫瘤組織的不同腫瘤細(xì)胞間存在異質(zhì)性。

4. 腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞形成
腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(cancer-associated fibroblasts，CAFs)是腫瘤微環(huán)境的重要細(xì)胞組分CAF有多種細(xì)胞來源,包括常駐成纖維細(xì)胞,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和上皮細(xì)胞等。它們在腫瘤發(fā)展的各個階段都發(fā)揮關(guān)鍵作用,能夠促進腫瘤的增殖和遷移、促進腫瘤血管生成、調(diào)節(jié)腫瘤免疫和提高腫瘤耐藥性等。
 
JuLI™ Stage活細(xì)胞成像分析系統(tǒng)助力腫瘤遷移實驗
奎克泰生物的JuLI™系列實時活細(xì)胞成像系統(tǒng)能夠放置于培養(yǎng)箱內(nèi)，實時觀察、拍攝記錄細(xì)胞變化的全過程，實現(xiàn)細(xì)胞計數(shù)、監(jiān)測、拍照、形成視頻、融合度等功能。此外，JuLI™ Stage可選配劃痕設(shè)備，為96孔板生成統(tǒng)一的劃痕，利用配套的劃痕軟件實時分析腫瘤遷移。

圖1 JuLI™ Stage選配劃痕設(shè)備

JuLI™ Stage活細(xì)胞成像分析在腫瘤遷移方向的應(yīng)用
來自重慶醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院耳鼻喉科的研究團隊在《Genes & Diseases 》期刊發(fā)表題為“Cell cycle dysregulation with overexpression of KIF2C/MCAK is a critical event in nasopharyngeal carcinoma”的文章[4]，研究人員用表達陰性對照shRNA和KIF2C shRNA的慢病毒顆粒感染細(xì)胞，48h后，對HNE-1 (A)和CNE-1 (B)細(xì)胞進行傷口愈合實驗。實驗過程中通過JuLI™ Stage延時拍攝，每間隔15min拍攝一張圖片，共拍攝8h。結(jié)果表明KIF2C沉默降低了鼻咽癌細(xì)胞的遷移和運動性。

圖2 HNE-1 (A)和CNE-1 (B)細(xì)胞傷口愈合結(jié)果

參考文獻：
[1]Zhong W, Hu C. [Tumor Cells and Micro-environment in Brain Metastases]. Zhongguo Fei Ai Za Zhi. 2016 Sep 20;19(9):626-35. Chinese.
[2]Liu ZX, Wei EQ, Lu YB. [Research progress on epithelial-mesenchymal transition in cancer recurrence and metastasis]. Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2015 Mar;44(2):211-6. Chinese.
[3]Aguirre-Ghiso JA. Models, mechanisms and clinical evidence for cancer dormancy. Nat Rev Cancer. 2007 Nov;7(11):834-46.
[4]Zuo X, Meng P, Bao Y, Tao C, Wang Y, Liu X, Bu Y, Zhu J. Cell cycle dysregulation with overexpression of KIF2C/MCAK is a critical event in nasopharyngeal carcinoma. Genes Dis. 2021 Jun 14;10(1):212-227.