计算模型揭示癌症干细胞的空间定位增强肿瘤球的放射抗性

内容形式：摘要译文

癌症干细胞（CSCs）对放射治疗表现出更强的耐受性，从而促进肿瘤复发与进展。尽管已知CSCs具有内在耐受性，但其空间组织方式所发挥的作用仍缺乏深入理解。我们拓展了一个用于模拟肿瘤球体生长的计算模型，以研究CSCs的空间分布如何影响其对辐射的响应。该模型对细胞谱系及其空间位置进行显式追踪，揭示出CSCs倾向于在球状体内部聚集。由于放射敏感性随氧供应增加而增强，而肿瘤核心区域的氧水平最低，这种空间组织方式赋予CSCs群体以保护性优势。我们发现，在体积较小且氧合良好的肿瘤球体中，这一效应可以忽略不计；但随着肿瘤生长并出现缺氧区域，该效应逐渐显著。为单独考察空间结构的作用，我们将上述结果与对照模拟进行了比较，在对照模拟中，CSCs的位置被随机重新分配。在这些合成空间构型中，辐照后CSCs的存活率显著降低，表明空间定位是决定放射抗性的关键因素。即使在中央坏死发生之后，这一效应仍然存在，提示CSCs的“空间生态位”是改善治疗效果的关键靶点。

关键词：癌症干细胞 · 空间定位 · 肿瘤球体 · 放射抗性 · 缺氧微环境 · 计算模型

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723756v1?rss=1