在我们展示影片时，当人们看到肿瘤病变如何演化，都惊讶地站了起来。这是一种认知上的改变。

　　当Mikala Egeblad完成第一个活鼠体内肿瘤细胞的活动影片时，她兴奋不已。在那之前，她已经对显微切片上的样本进行了研究。不过在活的动物体内观察细胞则令人产生更为鲜活的感知。“就像你打开显微镜观察活的老鼠，相同的细胞突然间疯狂地动来动去。”美国纽约冷泉港实验室癌症研究员Egeblad说道，“它真的改变了我的想法。”

　　越来越多的癌症研究人员正在寻找机会观察原生环境中的单个肿瘤细胞。在静态组织培养研究中，研究人员不得不推断肿瘤附近的癌细胞和其他细胞可能在做什么以及它们可能会如何相互作用。一种被称为活体成像的方法能够追踪活的动物体内的癌变，可以将这些互动表现出来，并允许生物学家放大显示导致疾病或抵抗治疗的肿瘤中的少数危险细胞。

　　这项技术出现的时间并不长，实验室仍在研究如何最好地分析生成的视频数据。不过过去10年里活体成像技术的不断使用已经帮助科学家拼凑出了关键的细胞和分子时间的时间轴，例如肿瘤细胞进入血管的过程等。这样的线索产生了关于癌症如何生长、传播和抵抗治疗的新假设。这些信息最终会使药物开发者了解为何无法治疗一些癌细胞。

　　成像技术很快引起了人们的注意。“在我们展示影片时，当人们看到肿瘤病变如何演化，都惊讶地站了起来。”荷兰内梅亨大学的Peter Friedl说道，“这是一种认知上的改变。”

　　深入观测

　　活体成像技术在20世纪90年代末被癌症生物学家首次使用，包括使用强大的显微镜直接观察活的麻醉老鼠的暴露组织。由于技术改进令其可以进一步窥测组织，现在可深达20个细胞处，并梳理出微弱的信号，更多的实验室已经采用了活体成像技术。不断增长的分子标记库令研究人员能够可视化8种不同类型的细胞与结构，包括血管中的各种免疫细胞和内皮细胞。“分子标记和显微镜技术是一个强大的组合。”南旧金山Genentech生物科技公司分管分子肿瘤领域的副总裁Frederic de Sauvage表示。

　　这些因素共同构建了一个全面的癌症图景，展示了这种细胞迁移、扩散和交互的复杂生态系统。尽管癌症研究人员早就明白，肿瘤中的细胞具有遗传异质性，但活体成像技术揭示了单个细胞的行为也可以是不同的。例如，癌细胞能以单独或者集体的形式生长，这取决于肿瘤类型及其环境。

　　显微镜观察到的一个神秘的细胞行为是巨噬细胞的活动。巨噬细胞是一种免疫细胞，通常会吞没病原体，去除死细胞并刺激免疫反应。巨噬细胞可以引起免疫细胞对抗癌症，但更常见的情况是，它们会促进肿瘤的生长与扩散。

　　活体成像研究表明，巨噬细胞与肿瘤细胞和内皮细胞一起共同形成了一个结构，可以像泵一样使肿瘤细胞进入血液，这是癌症转移的关键一步。爱因斯坦医学院的John Condeelis所领导的研究团队在研究啮齿动物时发现，当巨噬细胞接触到乳腺肿瘤细胞时，肿瘤细胞变得更具侵入性，降解了血管周围富含蛋白质的基质，令内皮细胞之间产生挤压。巨噬细胞导致内皮细胞彼此间失去联系，血管壁张开了一个孔，允许肿瘤细胞流出组织进入血管。