持續(xù)的細胞遷移對發(fā)育、傷口愈合和免疫反應至關重要。癌細胞遷移推動轉移步驟，導致癌癥死亡的90%。研究微管（MT）在腫瘤微環(huán)境（TME）中的調控機制。然而，大多數研究使用了二維單一培養(yǎng)，這并未反映癌細胞在體內遇到的復雜環(huán)境。MT在三維培養(yǎng)中對細胞形狀和遷移通常比剛性二維底物更重要，三維培養(yǎng)更能代表體內機械和粘附環(huán)境。使用MT穩(wěn)定劑（如紫杉醇）和不穩(wěn)定劑（如諾可達唑）進行細胞處理，可以去除3D膠原凝膠中遷移所需的突起。然而，在硬質二維培養(yǎng)中，這些因子對細胞遷移的影響極小。盡管三維培養(yǎng)技術有所改進，考慮到其動態(tài)細胞組成，TME復雜性可能永遠無法在體外復現(xiàn)。多種信號通路影響MT動態(tài)，包括受體酪氨酸激酶（RTKs）和G蛋白偶聯(lián)受體。然而，在多條此類通路同時作用的多條通路中，這些通路在TME中的作用尚不明確，因此引出了一個問題：如果MT動力學和細胞遷移在不同組織培養(yǎng)模型中表現(xiàn)得如此明顯，MT在體內實際上是如何表現(xiàn)的？
為解決這些問題，我們開發(fā)了一個集成流程，結合體內共聚焦（生命體內）顯微鏡、單個MTs的自動末端追蹤以及多變量統(tǒng)計，研究活體異種移植物癌癥模型中的MT動態(tài)。在多個模型中，這一方法顯示，體內癌細胞的MT生長沿細胞大軸排列，且在同一細胞內彼此相干排列，這與細胞形態(tài)拉長、MT富MT類偽足結構的形成以及細胞遷移相關。有趣的是，這些特性在鄰近腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）的癌細胞中尤為豐富。鄰近MΦ誘導的相干MT動力學被靶向腫瘤細胞表皮生長因子（EGFR）的藥物破壞，并通過白介素10受體IL10R極化MΦ。通過靶向磷酰肌醇3-激酶（PI3K）的信號傳導和MT動態(tài)的急性破壞，隨后導致細胞整體形狀發(fā)生變化，MT不穩(wěn)定的文素母細胞活性細胞證實體內的延長是MT依賴性的。總體而言，我們提供了一個平臺，用于研究活體異種移植癌癥模型中MTs的原位動態(tài)，揭示了MT的相干性是體內腫瘤細胞運動的決定性特征，且腫瘤前MΦ信號能在鄰近腫瘤細胞中產生這種MT一致性。
TAMs促進鄰近腫瘤細胞的伸長，并進一步表明TAMs可以被操控以影響腫瘤細胞的形態(tài)。荷蘭Liposoma巨噬細胞清除劑ClodronateLiposomes清除腫瘤巨噬細胞后，導致微管形態(tài)改變。腫瘤相關巨噬細胞極性的改變也為導致微管動態(tài)變化，從而改變細胞形態(tài)。
