这篇综述文章系统梳理了肿瘤微环境（TME）中的生物力学机制及其临床转化潜力，核心内容可归纳为以下五大方面：
1. 肿瘤细胞的力学特性与功能
硬度降低：癌细胞普遍比正常细胞更软（如乳腺癌：0.1–0.4 kPa vs. 正常0.2–0.9 kPa），与转移潜能和干细胞特性正相关。 动态适应：转移过程中癌细胞主动软化以抵抗血流剪切力（FSS），定植时则变硬以增强黏附。 争议点：部分癌症（如骨转移）中硬度与侵袭性呈正相关，提示需综合评估其他力学参数（如迁移指数）。Fig. 1 ：肿瘤微环境内复杂的机械扰动
2. 细胞外基质（ECM）的力学调控
ECM硬化：肿瘤组织ECM硬度可达正常组织的8–10倍，由胶原交联（LOX酶）和CAFs分泌MMPs驱动。 促瘤效应： 通过整合素-YAP/TAZ通路促进干细胞特性（CSCs）、EMT和转移； 阻碍免疫细胞浸润，形成“免疫沙漠”表型。展开剩余78%3. 免疫细胞的力学调控与免疫突触（IS）
免疫突触稳定性： 癌细胞通过降低自身硬度（如减少F-actin）破坏CD8+T/NK细胞IS，导致免疫逃逸； ECM硬度影响T/NK细胞功能：适度硬度激活免疫，过度硬化（如HCC中Piezo1-CaMKII-Osr2轴）诱导T细胞耗竭。 巨噬细胞极化：高硬度ECM促M1型（促炎），而胶原富集3D微环境促M2型（免疫抑制）。Fig. 2 ：免疫突触示意图
4. 力学信号转导机制
关键受体： Piezo1/2：T细胞激活需Piezo1，但持续激活导致耗竭； YAP/TAZ：核转位驱动肿瘤干细胞和免疫抑制； 整合素/DDR/TRPV4：介导ECM-细胞力学信号传递。 通路整合：机械力→受体激活→Ca²⁺内流/细胞骨架重塑→转录因子（如YAP、OSR2）→调控肿瘤命运。Fig. 3 ：细胞机械转导途径概述
5. 临床转化与挑战
治疗策略： 靶向癌细胞硬度：微管稳定剂（如紫杉醇）、胆固醇耗竭剂（MβCD）增强细胞刚度以提升免疫杀伤； 靶向ECM：LOX抑制剂（PXS-5505）、胶原降解酶（胶原体）改善药物渗透； 靶向力学受体：DDR1/2抑制剂、Piezo1拮抗剂、整合素抑制剂（如Cilengitide）。 临床试验： 整合素抑制剂：III期试验（如Cilengitide联合替莫唑胺治疗GBM）未显著改善生存，提示需生物标志物筛选； 其他靶点：LOX2抗体（Simtuzumab）、YAP抑制剂（Verteporfin）等处于早期阶段，疗效待验证。Fig. 4 ：基于肿瘤细胞和免疫细胞的力学特性进行诊断和治疗
总结与展望
生物力学为肿瘤治疗提供新维度，但面临模型局限性（如体外ECM模拟与体内差异）和靶点复杂性（如多通路代偿）。未来需开发标准化测量技术（如弹性成像）和精准患者分层，推动力学靶向疗法从实验室走向临床。
Fig. 5 ：生物力学研究中重要技术的时间线
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