持续的细胞迁移对发育、伤口愈合和免疫反应至关重要。癌细胞迁移推动转移步骤，导致癌症死亡的90%。研究微管（MT）在肿瘤微环境（TME）中的调控机制。然而，大多数研究使用了二维单一培养，这并未反映癌细胞在体内遇到的复杂环境。MT在三维培养中对细胞形状和迁移通常比刚性二维底物更重要，三维培养更能代表体内机械和粘附环境。使用MT稳定剂（如紫杉醇）和不稳定剂（如诺可达唑）进行细胞处理，可以去除3D胶原凝胶中迁移所需的突起。然而，在硬质二维培养中，这些因子对细胞迁移的影响极小。尽管三维培养技术有所改进，考虑到其动态细胞组成，TME复杂性可能永远无法在体外复现。多种信号通路影响MT动态，包括受体酪氨酸激酶（RTKs）和G蛋白偶联受体。然而，在多条此类通路同时作用的多条通路中，这些通路在TME中的作用尚不明确，因此引出了一个问题：如果MT动力学和细胞迁移在不同组织培养模型中表现得如此明显，MT在体内实际上是如何表现的？
为解决这些问题，我们开发了一个集成流程，结合体内共聚焦（生命体内）显微镜、单个MTs的自动末端追踪以及多变量统计，研究活体异种移植物癌症模型中的MT动态。在多个模型中，这一方法显示，体内癌细胞的MT生长沿细胞大轴排列，且在同一细胞内彼此相干排列，这与细胞形态拉长、MT富MT类伪足结构的形成以及细胞迁移相关。有趣的是，这些特性在邻近肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的癌细胞中尤为丰富。邻近MΦ诱导的相干MT动力学被靶向肿瘤细胞表皮生长因子（EGFR）的药物破坏，并通过白介素10受体IL10R极化MΦ。通过靶向磷酰肌醇3-激酶（PI3K）的信号传导和MT动态的急性破坏，随后导致细胞整体形状发生变化，MT不稳定的文素母细胞活性细胞证实体内的延长是MT依赖性的。总体而言，我们提供了一个平台，用于研究活体异种移植癌症模型中MTs的原位动态，揭示了MT的相干性是体内肿瘤细胞运动的决定性特征，且肿瘤前MΦ信号能在邻近肿瘤细胞中产生这种MT一致性。
TAMs促进邻近肿瘤细胞的伸长，并进一步表明TAMs可以被操控以影响肿瘤细胞的形态。荷兰Liposoma巨噬细胞清除剂ClodronateLiposomes清除肿瘤巨噬细胞后，导致微管形态改变。肿瘤相关巨噬细胞极性的改变也为导致微管动态变化，从而改变细胞形态。
