癌症最棘手的地方之一,是它并不是一个静止不动的肿块。肿瘤会不断生长、扩散,还会和周围的免疫细胞、血管发生复杂互动。更麻烦的是,即使是同一个患者体内,不同肿瘤也可能对同一种治疗产生完全不同的反应。现在,英国苏格兰科学家开发出一种新的成像技术,让研究人员第一次能够把癌症从“全身尺度”一路追踪到“单个细胞”。
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过去,科学家看癌症往往需要两套“眼睛”。PET等全身成像技术可以告诉医生肿瘤在哪里、数量有多少,以及它们随时间发生了什么变化,但很难看到肿瘤内部单个细胞究竟在做什么。显微镜则恰恰相反,可以把细胞看得非常清楚,却无法同时观察癌症在整个身体中的变化。两种方法各有所长,却很难把两幅“地图”真正拼到一起。
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这项新技术的核心,就是把PET、荧光成像和生物发光成像结合起来。研究人员首先在动物体内定位全身的肿瘤,然后找出最值得研究的病灶,再进一步“放大”这些区域,观察里面的癌细胞以及周围的组织环境。这样一来,研究人员看到的不再只是一个肿瘤的位置,而是能够把“肿瘤在哪里”和“肿瘤里面发生了什么”联系起来。
研究人员还可以给癌细胞做特殊标记,让同一批细胞能够在不同成像技术下被持续识别,从而追踪它们如何移动、如何生长,以及接受治疗后发生什么变化。同时,这套系统还能观察癌细胞与周围免疫细胞、血管之间的关系。因为这些“邻居”往往会影响肿瘤的生长速度,也可能决定癌症究竟对药物敏感还是产生耐药。
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这项技术最大的价值,是让科学家能够从“宏观”和“微观”两个尺度同时研究癌症。过去看到两个肿瘤对同一种药物反应不同,研究人员可能只能知道“结果不同”;现在则有机会继续追问:是不是其中某些细胞发生了变化?是不是肿瘤周围的免疫环境不同?是不是某些血管帮助癌细胞获得了更好的生存条件?
不过,目前这项技术仍处于临床前研究阶段,只在小鼠模型中进行了验证,还不能直接用于人体患者。研究团队此次主要在肝癌和肺癌模型中展示了它的能力。未来,如果这类多尺度成像技术进一步成熟,可能帮助科学家更准确地研究癌症转移、药物耐药以及免疫治疗,并让新药测试更加贴近真实的肿瘤生物学。
更重要的是,这项研究代表了一种癌症研究的新思路:不再只问“肿瘤长在哪里”,而是同时追踪“肿瘤在哪里、里面有哪些细胞、这些细胞正在做什么,以及它们为什么对治疗产生不同反应”。当医学能够把癌症从一个模糊的影像,一直追踪到具体的细胞层面,精准治疗或许就能获得更加清晰的生物学依据。
参考资料:DOI:10.1038/s41587-026-03184-3
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