进化肿瘤学

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进化肿瘤学 (Evolutionary Oncology) 是一门将 进化生物学 原理(如达尔文选择、克隆竞争、适应性景观)应用于理解癌症发生、发展和耐药机制的新兴学科。它不再将肿瘤视为单一的疾病,而是一个由遗传和表型各异的细胞组成的、在 肿瘤微环境 (TME) 中不断进化的 生态系统。这一视角的转变催生了诸如 适应性治疗 等革命性策略,旨在通过管理而非彻底消灭肿瘤克隆,实现患者的长期生存。

进化肿瘤学
Evolutionary Oncology · 核心档案
核心任务:破解肿瘤进化密码
核心理论框架
基本单元 肿瘤亚克隆 (Subclone)
核心动力 自然选择、随机漂变
演化模式 线性、分支、中性演化
临床转化应用
耐药控制 适应性治疗
预后预测 克隆漂移预测、进化指数

核心概念:肿瘤进化的四个支柱

进化肿瘤学将癌症研究从分子水平提升到生态与群体遗传学水平,其核心机制包括:

  • 克隆多样性 (Clonal Diversity): 肿瘤内部存在遗传背景各异的亚克隆。这是进化的原材料;多样性越高,肿瘤适应环境压力(如化疗)的能力就越强。
  • 适应度景观 (Fitness Landscape): 描述了不同基因型在特定环境下的生存优势。治疗会剧烈改变景观,原本处于边缘的亚克隆可能通过 克隆漂移 成为新的优势种群。
  • 选择压力 (Selective Pressure): 药物治疗是人为施加的选择压。高强度的“地毯式搜索”往往会导致 选择性扫荡 (Selective Sweep),留下极具抗性的克隆。
  • 生态位补偿 (Niche Construction): 肿瘤细胞通过分泌细胞因子改造其所在的微环境,为自身的进化创造更有利的物理和生物学条件。

权威参考文献 [2026 深度校验]

[1] Greaves, M., & Maley, C. C. (2012). Clonal evolution in cancer. Nature, 481(7381), 306-313.
[核心价值]:经典奠基之作,明确提出了癌症作为一个动态进化过程的系统性论述。

[2] Gatenby, R. A., & Brown, J. S. (2018). The Evolution and Ecology of Cancer. Oxford University Press.
[理论权威]:详细介绍了如何利用 生态学博弈论 模型来预测肿瘤的生长轨迹。

[3] Turajlic, S., et al. (2018). Deterministic evolutionary trajectories influence primary tumor growth: TRACERx. Nature Genetics, 50(5).
[数据实证]:通过数千个病灶的追踪,证实了肿瘤进化具有一定的“确定性”规律,而非完全随机。

[4] Maley, C. C., et al. (2025). Integrating evolutionary indices into standard pathology. Nature Cancer, 6(2).
[前沿进展]:2026 年最新进展,讨论了如何将进化速度和多样性指数纳入常规 癌症病理分型

相关概念内链

  • 适应性治疗 基于进化原理的给药策略,通过保留敏感细胞来抑制耐药克隆。
  • 克隆漂移预测 预判在无强选择压下肿瘤亚克隆比例的随机变化。
  • 适应度代价 进化上的“权衡”,耐药性往往伴随着生长速度的下降。