肿瘤的生长方式有助于研究人员预测对其治疗的反应方式

南加大Viterbi团队在癌症研究领域取得重大进展。

不同肿瘤对抗癌药物的反应各有不同。时至今日，肿瘤为何会对同样的治疗产生不同的反应仍然是个谜题。

现在，南加大Viterbi工程学院的一项新研究揭示了肿瘤的生长方式及其对治疗的反应方式。

通过测量值和数量来预测特定肿瘤做如何反应，又称为预测性生物标记，“对癌症研究极其重要”，Stacey Finley如是说。Finley是一位生物医学工程助理教授，该研究项目的共同作者，并被任命为Gordon S. Marshall Early Career首席教授，同时也是南加大Michelson融合生命科学中心的教师。

肿瘤利用一种叫做血管生成的生物过程——从现有血管中生成新的血管。为了持续生长和增殖，肿瘤源营养素将通过这些新的血脉系统传递。但如果阻断血管内皮细胞生长因子(VEGF)等蛋白质的供应，肿瘤的生长会减缓。

Stacey Finley（右）与该研究项目的第一作者Thomas Gaddy。（摄影/由南加大计算系统生物学实验室友情提供）

研究人员使用荷瘤小鼠计算模型来研究对VEGF抑制药物的反应，以及肿瘤的生长会对这种反应产生何种影响。该模型显示肿瘤生长的某些特性有助于预测药物治疗是否会阻止肿瘤扩散。

Finley的团队发现有关肿瘤生长的某些参数可以成功且准确地预测对小鼠体内抑制VEGF信号的抗血管生成治疗的反应。利用肿瘤生长的特征，该团队可以预测抗血管新生治疗的有效程度，或肿瘤的生长是否会减缓，甚至在治疗开始之前就能预测，她解释道。

下一步

研究的下一步包括模拟随机分配不同肿瘤生长参数的虚拟鼠群数学模型。该模型将模拟使用和不使用药物治疗的肿瘤生长，并预测小鼠对药物治疗的反应（结果是肿瘤生长速度减慢）。研究人员还将使用试验数据来验证对这个模型的预测。

这个研究项目获得了美国国家科学基金会(National Science Foundation)的资助。南加大教务长办公室向该研究项目的第一作者Thomas Gaddy授予了本科助研奖学金(Undergraduate Research Fellowship)，以此为该项目提供了支持。

共同作者包括Qianhui Wu和Alyssa Arnheim。研究论文的标题是《机械模型量化肿瘤生长动力学对抗血管生成治疗反应的影响》(Mechanistic modeling quantifies the influence of tumor growth kinetics on the response to anti-angiogenic treatment)，可在网上查阅。

编辑：Breanne Grady

头图：肿瘤侵占了部分气管空间（摄影/ Wikimedia Commons）