正常组织结构的丧失是致癌转化的标志。在发育中的生物体中，组织结构在形态发生过程中是通过机械力来控制的。然而，肿瘤发生过程中组织结构的起源和后果仍然难以捉摸。在皮肤中，癌变前的基底细胞癌形成“芽”，而侵袭性鳞状细胞癌则以“褶皱”开始。于此，美国洛克菲勒大学Elaine Fuchs等人使用计算建模，遗传操作和生物物理测量，确定这些肿瘤结构的生物物理基础和生物学后果。

本文要点：

1）在单层而不是多层上皮中，细胞增殖和肌动球蛋白收缩性主导着组织结构。同时，在分层的表皮中，基底膜的软化和增强的重塑促进肿瘤出芽，而基底膜的变硬则促进折叠。额外的关键力量来自祖细胞的分层和分化。

2）随着致癌性病变向恶性进展，会产生特定于肿瘤的上基底硬度梯度，通过计算可以预测这将改变肿瘤基底膜上的拉伸张力。该预测的病理生理影响是深远的。遗传上降低基底膜的硬度增加了计算机中的膜张力并增强了体内侵袭性鳞状细胞癌的进展。该发现表明，从多层上皮祖细胞的上方和下方施加的机械力会影响恶变前的肿瘤结构并影响肿瘤的进展。

参考文献：

Fiore, V.F., et al. Mechanics of a multilayer epithelium instruct tumour architecture and function. Nature (2020).

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2695-9