肿瘤细胞并非孤立地发展,而是充分利用肿瘤微环境,通过信号蛋白介导的通讯网络实现与间质细胞的共同演化。本文提出了一个随机演化人口动力学模型,整合大量生化实验数据,对人胶质母细胞瘤的微环境进行动态刻画与分析。该模型包含了5种细胞,15种信号蛋白,和69条信号通路,揭示了由微环境调节的、旁分泌驱动的依赖型增长向对微环境依存度较低的、自分泌主导的自持型增长的转化机理,并以此为基础,提出了分别以小胶质细胞和信号蛋白为靶标的两种治疗策略。对三个虚拟病人的对比治疗结果表明,两种治疗方案的疗效均强烈依赖介入的时间点,其中针对信号蛋白的组合治疗法还显著地依赖病人的个体蛋白谱,突显出个性化治疗的重要性。而本模型的应用则可为多靶标组合治疗的优化设计提供指导,如果与高通量的蛋白谱快速检测技术相结合,将有望发展成为一个面向临床的肿瘤个性化诊断治疗的综合平台。