持續(xù)的細(xì)胞遷移對(duì)發(fā)育、傷口愈合和免疫反應(yīng)至關(guān)重要。癌細(xì)胞遷移推動(dòng)轉(zhuǎn)移步驟，導(dǎo)致癌癥死亡的90%。研究微管（MT）在腫瘤微環(huán)境（TME）中的調(diào)控機(jī)制。然而，大多數(shù)研究使用了二維單一培養(yǎng)，這并未反映癌細(xì)胞在體內(nèi)遇到的復(fù)雜環(huán)境。MT在三維培養(yǎng)中對(duì)細(xì)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(nèi)機(jī)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(dá)唑）進(jìn)行細(xì)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(zhì)二維培養(yǎng)中，這些因子對(duì)細(xì)胞遷移的影響極小。盡管三維培養(yǎng)技術(shù)有所改進(jìn)，考慮到其動(dòng)態(tài)細(xì)胞組成，TME復(fù)雜性可能永遠(yuǎn)無(wú)法在體外復(fù)現(xiàn)。多種信號(hào)通路影響MT動(dòng)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(lèi)通路同時(shí)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(gè)問(wèn)題：如果MT動(dòng)力學(xué)和細(xì)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(nèi)實(shí)際上是如何表現(xiàn)的？

為解決這些問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)集成流程，結(jié)合體內(nèi)共聚焦（生命體內(nèi)）顯微鏡、單個(gè)MTs的自動(dòng)末端追蹤以及多變量統(tǒng)計(jì)，研究活體異種移植物癌癥模型中的MT動(dòng)態(tài)。在多個(gè)模型中，這一方法顯示，體內(nèi)癌細(xì)胞的MT生長(zhǎng)沿細(xì)胞大軸排列，且在同一細(xì)胞內(nèi)彼此相干排列，這與細(xì)胞形態(tài)拉長(zhǎng)、MT富MT類(lèi)偽足結(jié)構(gòu)的形成以及細(xì)胞遷移相關(guān)。有趣的是，這些特性在鄰近腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）的癌細(xì)胞中尤為豐富。鄰近MΦ誘導(dǎo)的相干MT動(dòng)力學(xué)被靶向腫瘤細(xì)胞表皮生長(zhǎng)因子（EGFR）的藥物破壞，并通過(guò)白介素10受體IL10R極化MΦ。通過(guò)靶向磷酰肌醇3-激酶（PI3K）的信號(hào)傳導(dǎo)和MT動(dòng)態(tài)的急性破壞，隨后導(dǎo)致細(xì)胞整體形狀發(fā)生變化，MT不穩(wěn)定的文素母細(xì)胞活性細(xì)胞證實(shí)體內(nèi)的延長(zhǎng)是MT依賴性的?？傮w而言，我們提供了一個(gè)平臺(tái)，用于研究活體異種移植癌癥模型中MTs的原位動(dòng)態(tài)，揭示了MT的相干性是體內(nèi)腫瘤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的決定性特征，且腫瘤前MΦ信號(hào)能在鄰近腫瘤細(xì)胞中產(chǎn)生這種MT一致性。

TAMs促進(jìn)鄰近腫瘤細(xì)胞的伸長(zhǎng)，并進(jìn)一步表明TAMs可以被操控以影響腫瘤細(xì)胞的形態(tài)。荷蘭Liposoma巨噬細(xì)胞清除劑ClodronateLiposomes清除腫瘤巨噬細(xì)胞后，導(dǎo)致微管形態(tài)改變。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞極性的改變也為導(dǎo)致微管動(dòng)態(tài)變化，從而改變細(xì)胞形態(tài)。