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雪月
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兮
肿瘤的发生和发展是由遗传改变积累驱动的体细胞进化过程，其中一些会赋予细胞选择性的适应性优势。这种以基因为中心的模式塑造了肿瘤生物学领域，也加深了对肿瘤病理生理学的理解。每种基因型编码各种表型性状，这些表型是进化所需的可遗传变异。肿瘤细胞与周围基质细胞和免疫细胞之间相互作用会影响肿瘤细胞的生存竞争。因此，对肿瘤进展的理解必须考虑进化和生态动力学。
来自美国斯坦福大学ChristinaCurtis在NatureGenetics上发表了题为Characterizingtheecologicalandevolutionarydynamicsofcancer的观点性文章。本文概述了利用不断发展的技术和模型系统，探究肿瘤时间和空间进化，并且讨论了计算模型与实验结果相一致的重要性，以此来掌控肿瘤治疗的时机性。
人类宿主内的肿瘤细胞群代表着进化枝（由一个或少量细胞产生），但随着种群的扩展并适应不同的微环境，会出现多种物种。如果每立方厘米的肿瘤大约有10亿个肿瘤细胞，那么总的10克肿瘤负担将比地球上的人类数量要多。铲除如此庞大和多样化的肿瘤细胞显然具有挑战性。实际上，即使是最有效的药物，其治疗效果通常也是短暂的。在异质性肿瘤细胞群体中，几乎都会具有耐药性的肿瘤细胞。鉴于肿瘤细胞具有巨大的适应性潜力，有必要探究清楚肿瘤进化的模式来控制疾病的进展。
肿瘤细胞在体细胞进化过程中，其中包括突变、选择和遗传漂移等。选择是其中的决定性驱动因素。高通量基因组学和转录组学使肿瘤类型与体细胞突变之间的关系得到深入阐明。鉴定离散的体细胞基因组突变相对容易，这也形成了基因为中心的肿瘤生物学观点，该观点目前已占据该领域的主导地位。但该观点却忽略了肿瘤进化这一关键方面。突变引起可遗传的基因变异，而选择作用于表型不是基因型。近年来通过进化和种群遗传学方法对肿瘤基因组学进行分析，从而在基于遗传变异模式对肿瘤动力学的各个方面都获得了定量的分析结果。除了遗传多样性以外，还有许多因素影响着肿瘤细胞群的进化能力，如肿瘤内局部微环境因空间位置不同细胞特性也会发生很大变化、不同的时间点、血流变化、细胞信号传导、细胞代谢、细胞与基质相互作用，宿主反应或治疗中医源性变化等。肿瘤细胞表型的适应性取决于这些环境特性，多种因素作用下，局部组织条件下产生进化事件。这种进化异质性表现为整个肿瘤中肿瘤细胞分子特征的空间变化。这种变化可能是肿瘤进化的结果而不是原因。肿瘤细胞也可以进化为适应微环境的特性，让细胞最大化适应局部环境条件。
尽管人类肿瘤蛋白质组学分析难以做到大规模实现，但可以用于分析微环境与肿瘤细胞之间信号转导异常机制。这些相关研究有助于助力肿瘤免疫疗法。因此能够对整个肿瘤样本进行空间多重分子分析的新技术可以大大增进对肿瘤生态学和进化动力学的理解。在该观点文章中，作者总结了肿瘤进化领域目前的发现和未来研究的方向。最后作者又讨论了潜在的肿瘤进化理论，还有如何利用数学和计算模型将多种检测方法统一起来以更好的指导肿瘤治疗。
定义肿瘤进化的相关参数
随着肿瘤发生发展，随后会复发扩散至远端器官。目前介导这一过程的关键因素尚不清楚。而且随着年龄增长，细胞会产生突变，克隆扩增会导致恶性肿瘤发生。由于临床上通常会检测到肿瘤后才能采样分析，需要开发技术来重建其突变史。进化和群体遗传学发现，肿瘤的进化不是连续的，而是以断断续续的（punctuatedmanner）的方式进行。早期获得的体细胞突变可能会影响肿瘤的侵袭性以及发展命运（详见BioArt报道：NatGenetics
胡*等揭示多种转移性肿瘤的克隆起源和扩散时间；6篇Nature齐发！癌症基因组计划终见井喷式成果——癌症研究和云计算的里程碑）。肿瘤基因组数据构建的进化模型已在概念上取得了重要进展，其中的关键参数，包括细胞分裂率、突变率和选择性系数也能够得到评估。也有多项研究在
