综述：癌症转移建模方法：从实验室到临床

这篇综述系统梳理了癌症转移研究模型的发展历程与应用前景，重点探讨了从非哺乳动物模型到患者来源异种移植(PDX)模型等多种建模策略，强调了多学科方法整合实验、计算和临床研究对揭示转移机制、开发靶向治疗和个性化医疗方案的关键作用。文章特别突出了基因工程小鼠模型(GEMMs)和器官芯片技术在转化研究中的价值，为抗转移药物研发提供了重要平台。

　　

癌症转移建模的进化之路

癌症转移建模历史

癌症转移研究始于19世纪的临床观察，20世纪通过动物移植实验奠定基础。随着细胞培养技术和基因工程技术的突破，研究者建立了包括细胞系移植模型和基因工程小鼠模型(GEMM)在内的多种体系。21世纪成像技术和患者来源模型(PDX)的出现，使实时追踪转移过程和保持肿瘤异质性成为可能。

非哺乳动物模型的独特优势

斑马鱼凭借其胚胎透明特性成为可视化研究的理想模型，果蝇则因其完善的遗传学工具被广泛应用于上皮间质转化(EMT)研究。线虫的明确细胞谱系为迁移研究提供精确参照，而鸡胚绒毛尿囊膜(CAM) assay则擅长模拟血管生成过程。这些成本低廉的模型为转移机制研究提供了独特视角。

哺乳动物模型的临床转化

患者来源异种移植(PDX)模型通过将患者肿瘤组织植入免疫缺陷小鼠，最大程度保留了原发肿瘤的特性。器官芯片技术通过微流控装置模拟肿瘤微环境，实现了对转移过程的高通量分析。这些模型在靶向药物筛选和个性化治疗预测方面展现出巨大潜力。

骨转移的"恶性循环"

骨转移过程中，肿瘤细胞与成骨细胞、破骨细胞形成复杂互动网络。乳腺癌典型的溶骨性转移中，肿瘤分泌的PTHrP通过RANKL通路激活破骨细胞；而前列腺癌的成骨性转移则涉及内皮素-1和BMP信号通路的异常激活。这些发现为开发靶向药物提供了理论依据。

多模态分析技术

芯片技术通过微流控装置实现了单细胞水平转移机制解析，活体成像技术则使转移过程的实时观测成为可能。谱系追踪和进化分析揭示了转移过程中的克隆动态，而多组学整合则全面描绘了转移的分子图谱。这些技术进步极大丰富了研究手段。

临床转化前景

转移模型在靶向治疗、免疫治疗和放疗评估中发挥关键作用。PDX模型指导的个性化治疗显著提高了临床响应率，而基于循环肿瘤细胞(CTC)分析的动态监测为疗效评估提供了新标准。未来发展方向包括人工智能辅助模型优化和多组学数据整合。

从实验室到临床的转化之路仍面临挑战，但不断创新的模型系统正持续推动着癌症转移研究的进步。通过整合传统与新兴技术，研究者有望开发出更精准的诊疗策略，最终改善转移性癌症患者的预后。