能預(yù)測(cè)腫瘤侵襲性的數(shù)學(xué)模型

蘇格蘭的研究人員建立了一個(gè)新的數(shù)學(xué)模型，用于預(yù)測(cè)腫瘤生長(zhǎng)和侵入組織的方式。

他們的發(fā)現(xiàn)顯示腫瘤侵襲性可能是由腫瘤生長(zhǎng)的組織環(huán)境決定的。鄧迪大學(xué)(Scotland; www.dundee.ac.uk) 數(shù)學(xué)系的Sandy Anderson博士和他的同事建立的這一數(shù)學(xué)模型在概念上類似于天氣預(yù)報(bào)，但要比天氣預(yù)報(bào)復(fù)雜許多。有關(guān)這一模型的描述發(fā)表在2006年12月1日的《細(xì)胞》雜志。

Anderson博士說(shuō)道：“這個(gè)模型所預(yù)測(cè)的結(jié)果是，腫瘤周圍的組織環(huán)境越惡劣越貧瘠，腫瘤的侵襲性就會(huì)越強(qiáng)。”

這些發(fā)現(xiàn)將腫瘤周圍的環(huán)境強(qiáng)制考慮為腫瘤侵襲性的貢獻(xiàn)因子，這會(huì)影響到某些癌癥的治療方法。該項(xiàng)目的合作者、美國(guó)頂尖的腫瘤生物學(xué)家Vito Quaranta教授稱贊說(shuō)，結(jié)合數(shù)學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)室研究方法來(lái)建立諸如此類的模型是“腫瘤研究的新時(shí)代”。

Quaranta教授展望，將來(lái)這樣的計(jì)算機(jī)模擬將會(huì)以類似于我們現(xiàn)在預(yù)報(bào)天氣的方式來(lái)預(yù)測(cè)腫瘤的臨床發(fā)展進(jìn)程和制定治療方案。

Quaranta教授說(shuō)道：“今天我們能夠很清楚未來(lái)幾天是好天氣，還是會(huì)有暴風(fēng)雨。我們正是希望我們的腫瘤侵襲性模型能擁有這種預(yù)測(cè)能力。”

Anderson博士補(bǔ)充說(shuō)道：“我們的研究顯示腫瘤生長(zhǎng)的微環(huán)境對(duì)腫瘤進(jìn)展方式的作用就像達(dá)爾文式的選擇力。現(xiàn)今開(kāi)展的大多數(shù)與腫瘤相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)研究都脫離腫瘤自然生長(zhǎng)的真實(shí)環(huán)境，但是這些結(jié)果顯示，這種環(huán)境可能正是腫瘤發(fā)展進(jìn)程中關(guān)鍵的決定因素。”

Anderson 博士建立的模型也顯示了腫瘤的形狀與其侵襲性之間的明顯關(guān)聯(lián)。在這個(gè)模型中，侵襲性腫瘤傾向于呈蜘蛛狀生長(zhǎng)，而較為良性的腫瘤通常傾向于呈球狀生長(zhǎng)。

Anderson博士解釋：“這一點(diǎn)對(duì)于手術(shù)切除腫瘤非常重要。諸如此類的模型可以幫助預(yù)測(cè)腫瘤在不同組織環(huán)境（比如身體不同的區(qū)域）中的生長(zhǎng)情況，以及治療的最佳策略。一個(gè)有趣的方面是，當(dāng)你使腫瘤正在生長(zhǎng)的環(huán)境變得更加惡劣或貧瘠時(shí)，很可能任何存活下來(lái)的腫瘤細(xì)胞都會(huì)變得最具侵襲性和最難進(jìn)行治療。”

Anderson博士補(bǔ)充說(shuō)道：“將來(lái)，對(duì)抗腫瘤的武器庫(kù)中又多了數(shù)學(xué)模型這一武器，這項(xiàng)研究將有助于為不同患者量身定做個(gè)性化的治療方案。”