丢失正常组织结构是致癌转化的标志。处在发育中的个体，在形态发生过程中机械力可重塑组织结构。然而，在肿瘤发生过程中组织结构的来源和产生的后果仍亟待阐明。在皮肤器官中，基底细胞癌在癌变前形成“芽”，而浸润性鳞状细胞癌则以“皱褶”开始。有鉴于此，美国洛克菲勒大学的Elaine Fuchs等研究人员，研究发现多层上皮组织机械力影响肿瘤的结构和功能。

本文要点

1）研究人员使用计算机建模、遗传操作和生物物理测量的方法，确定了与皮肤相关肿瘤结构的生物物理基础和生物学影响。在单层而不是多层上皮组织中，细胞增殖和肌动球蛋白收缩主导组织结构。同时，在分层的表皮中，基底膜软化和增强的重塑促进肿瘤出芽，而基底膜变硬则促进折叠产生。

2）附加关键作用力来源于祖细胞的分层和分化。随着致癌性病变向恶性进展，会产生肿瘤特异的上基底硬度梯度，研究人员通过计算可以预测这种改变肿瘤基底膜的拉伸张力。

3）这种预测方法具有深远的病理和生理意义。生物信息学研究显示利用遗传方法降低基底膜的硬度会增加膜张力，并增强体内浸润性鳞状细胞癌的进展。

该研究表明，从多层上皮祖细胞的上方和下方施加机械力会影响恶变前肿瘤的结构并影响肿瘤的进展。

参考文献：

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

DOI：10.1038/s41586-020-2695-9

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2695-9