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为什么有些肿瘤在放疗或化疗后会更积极地生长许多常用的癌症治疗方法,如放疗或化疗,会杀死肿瘤细胞。但有时,在这些细胞死亡并被清除后,肿瘤会通过更快,更积极的生长来应对。科学家不知道为什么。 使用计算机建模技术,东北部的研究人员可能已找到答案。 通常,组织细胞不喜欢拥挤。当细胞从四面八方包装时,它们会减速,甚至停止再生。如果附近的空间由于伤口而打开,比如,它可以促使细胞分裂并填补空隙。在他们最近的论文中,研究人员表明肿瘤可能正在使用相同的机制来应对癌症治疗造成的故意损害。 “当我们杀死这些肿瘤细胞时,我们基本上提供了开放空间,”东北大学生物学教授冈瑟·祖潘克说。 “这会引发再生反应。” 祖潘克和东北机械和工业工程教授Rifat Sipahi最初获得了国家科学基金会的资助,通过模拟单个细胞的生长和分裂来研究脊柱组织的再生。 Sipahi建立了模型,祖潘克将生物过程分解为可编程的“规则”来控制细胞行为。 对癌细胞生长进行建模似乎是合乎逻辑的下一步。只需调整一些参数即可将常规细胞转变为肿瘤细胞。 “无论何时组织生长,在正常生长和肿瘤生长之间都是非常细微的界限,”祖潘克说。 “我们想知道是什么让组织成为肿瘤。” 并非所有癌细胞都会长成肿瘤。该模型显示,如果癌细胞被健康细胞迅速包围,它通常呈现惰性,没有分裂的空间。另一方面,如果癌细胞有开放空间可以生长,那么它更有可能演变成一个完整的肿瘤。 为什么不是所有的肿瘤在放疗或化疗后都积极再生呢?祖潘克说,答案与癌症正在增长的组织的成熟度有关。 如果化疗或放疗是在一个年轻细胞比年老细胞多得多的环境中杀死癌细胞,那么健康细胞可以超越并扼杀癌细胞。 但是,当研究人员在更成熟的组织中模拟肿瘤时,化疗或放疗经常导致肿瘤的产生。 “当组织很年轻时,这些基于细胞死亡的疗法实际上效果很好,”祖潘克说。 “但是在较老的,更成熟的组织中,我们可能通过杀死肿瘤细胞来诱导肿瘤生长。”在淋巴瘤和前列腺癌中经常观察到这种看似矛盾的效果。 祖潘克说,在癌症治疗方面,人们仍应遵循医生的建议。他和Sipahi正在为一种医生知道存在某些类型肿瘤风险的现象提供理论解释。如果他们的理论可以通过实验研究得到证实,它可以帮助塑造未来的癌症治疗方法。 “化疗在所有情况下都不起作用,”祖潘克说。 “但如果我们了解规则,那么我们就能理解为什么它在某些情况下不起作用,我们可以优化每位患者的治疗方案。” |