在过去的一年里，肿瘤研究领域进展颇丰，有许多新奇的发现颠覆了我们以往对肿瘤的认识，许多跨学科、跨领域的科学研究更是令人耳目一新，接下来就让我们一起回顾一下，2021年，肿瘤研究领域都有哪些新发现。
前列腺癌是男性中第二常见的癌症，前列腺特异性抗原检测是广泛应用的疾病检测方法，但准确性并不是很高。为寻找更好的诊断方法，研究人员在尿液样本中的化学物质中寻找前列腺癌的气味生物标记物，并使用气相色谱-质谱(GC-MS)分析，但诊断准确性与特异性均没有明显提高，通过人工检测结果来进行机器训练的难度较大，而狗擅长从呼吸、尿液和粪便中识别各类肿瘤的特征气味，麻省理工学院的科学家们有了新的思路：让狗来训练机器，以狗的嗅觉判断作为“标准”，进行机器算法的开发。
研究人员从12名活检阳性的高级别前列腺癌的患者和38名活检阴性的患者中获取尿液样本，由两只狗进行实验诊断。在用5个癌症样本和15个非癌症样本训练之后，研究人员用剩下的样本来测试实验犬识别的准确性。初步试验结果表明，狗的判断有71%的敏感度和70~76%的特异性。研究人员表示，经过更多训练，狗对前列腺癌诊断的准确性与特异性可以达到99%以上。因此，研究组决定利用狗的嗅觉诊断来训练一种叫做人工神经网络(ANN)的人工智能，以评估GC-MS从尿液中检测到的挥发性化学物质，最终将犬类训练的机器算法应用到包含动物嗅觉感受器合成模拟物的电子鼻中，并将其应用在智能手机上。
相信随着研究的进展，通过动物进行机器训练，来提高对各类肿瘤的诊断准确率，会成为新的研究趋势。
全球每年近1000万癌症死亡病例中，绝大多数是由肿瘤转移造成的。转移，即癌细胞从最初产生的地方移出并在新组织定植的过程，曾经被认为是癌症晚期才会发生的现象，但目前研究发现肿瘤在早期就已经发生播散。
德国雷根斯堡大学的研究人员Klein认为，肿瘤潜伏细胞不仅可以滞留在骨髓中，还可以滞留在远离原发肿瘤的器官中，然后在那里进行转移性生长。这一观点与他们之前得出的研究结果一致，且其他实验室也有类似发现，认为这种“休眠细胞”的存在与“苏醒”可能是肿瘤转移现象的主要原因。这一观点为我们带来了新的启示：早期发现并治疗原发肿瘤并不一定能阻止转移的发生。未来应该将注意力转向休眠转移细胞，更好地了解这些细胞的特性，为新疗法奠定基础，在肿瘤细胞开始增殖之前杀死它们，或确保它们处于休眠状态。
肿瘤细胞以异质性而闻名，这也是癌症治疗中的主要挑战。在某些情况下，某些基因或蛋白质的丧失会促使细胞发生一些变异。
明尼苏达大学的研究人员发现，缺乏名为Ku复合物的DNA修复蛋白复合物的肿瘤细胞获得“寄生”能力，会攻击邻近的肿瘤细胞，进入它们的细胞质以获取胞质内的营养物质。除此之外，这种“寄生”肿瘤细胞有时还会进入其他细胞，并完好无损地留在里面，待到微环境适宜其生存之后再离开“寄生”的细胞。研究人员认为，这个“寄生”的过程有助于肿瘤细胞适应微环境中的压力，并最终完成转移。因此，针对肿瘤细胞的“寄生”习性做出相应的策略，可能是肿瘤治疗的新方向。
2012年，保罗·米歇尔(Paul Mischel)发现，他的胶质母细胞瘤患者体内的肿瘤似乎在以违背经典遗传学的方式进化，尽管使用了针对促生长癌基因的药物进行了积极的治疗，但肿瘤还是在两周内出现了耐药性。在进一步的研究中，他和他的同事们发现，驱动这种肿瘤治疗抗性的DNA并不存在于患者的染色体中，而是存在于每个细胞核内的染色体外DNA（ecDNA）中。这种ecDNA可以高效地促进肿瘤基因的转录，甚至会引起基因调控的相互作用，这些可能是造成肿瘤难以治愈的重要原因。
这一发现提示我们，破译ecDNA生物学的关键信息或许可以为肿瘤患者开发新的治疗方法。
盲鼹鼠的寿命非常长，且天生具有抗肿瘤能力，这主要是由于盲鼹鼠体内癌前细胞炎症细胞因子干扰素(IFN-β)的产生较多，可以导致肿瘤细胞死亡。
研究人员最近在鼹鼠基因组中追踪到了这种具有抗肿瘤能力的DNA序列，这些序列可以通过自我复制和重新插入到新的位置来移动，这些基因在人类身上也存在，但通常因发生甲基化而沉默。
研究人员进一步研究发现，在鼹鼠细胞中，逆转录转座子RNA和IFN-β在快速增殖的细胞中更为丰富，可以使DNA甲基化酶的水平降低，且这些DNA片段能够在人类细胞中人工复制。研究人员还在人类肿瘤细胞的实验中发现，人为降低人类DNA甲基转移酶DNMT1的水平或通过转染逆转录转座子基因来提高逆转录转座子的水平，可以抑制肿瘤细胞的增殖。这表明，尽管人类没有进化出与盲鼹鼠相同的肿瘤抵抗机制，但可以通过人为调控的手段，利用相关细胞机制来治疗肿瘤。
2021年，肿瘤领域的进展囊括机器学习的新角度、肿瘤免疫机制新探索等多个方面，更加印证了一个观点：“科学无界限”。利用动物进行机器训练以提高诊断准确率、对以往的认知做出新的理解从而更准确地治疗肿瘤，像这样在医学研究中不断打破学科界限，是未来研究取得更多进展的必要前提，是每个研究人员都应具备的科研素养。
