癌细胞有一系列不同于正常细胞的特性，如分化程度减弱，细胞形态和功能异常，自主性生长，浸润转移性和免疫性异常，体外培养无接触抑制和在软琼脂中形成集落的特性，癌细胞体外培养是研究癌变机理和癌细胞行为的极好方法，能为肿瘤病因学、遗传学和药理学等提供便利的条件。同时也是研究癌细胞的药物敏感性和诱导分化发生恶性逆转的最理想的对象。

一、肿瘤病因和发病机制的研究

癌细胞在体内恶性变时，易于形成肿瘤，但到体外培养时往往又难以培养成功，这不仅仅是因成纤维细胞的抑制作用，更重要的是体外缺乏有利于生长的微环境，由此可见环境对癌发生和发展是有很大作用的。在肿瘤细胞的动物致癌实验时，所选择的动物都是经理化因素处理后造成骨髓和免疫抑制的动物或细胞免疫功能缺陷的无胸腺裸鼠，这也可以证明肿瘤细胞在这种动物体内易于形成肿瘤，也是与动物体内的微环境有关。体外正常细胞的转化试验中更进一步证明了物理因素（如射线）化学因素（化学致癌剂）及生物因素（致癌病毒、EB病毒、SV40和多发瘤病毒等），均能使正常细胞发生转化，致使正常细胞永生化或恶性化，为癌的诱发因素和环境提供了实验依据，环境因素或药物的致畸，致突变研究也可为该环境条件或药物的致癌性提供实验依据，因此细胞培养是癌的发生和发展研究的理想实验研究手段。

二、抗癌药物筛选方面的研究不同的癌细胞对不同的化疗药物具有不同的敏感性，因此采用癌细胞体外培养方法，既可研究某种药物对不同癌细胞的敏感性，为药物抗癌敏感谱提供依据，同时又可采用某种癌细胞开展对不同药物，不同剂量的敏感性研究，以筛选出对该肿瘤最敏感的化疗药物和使用剂量，供人体治疗时参考。

三、癌基因和抑癌基因方面的研究

细胞的恶性变不仅与癌基因（原癌基因）的活化有关，而且与抑癌基因功能受阻也有关。人体细胞中既存在有癌基因（原癌基因），又有抑癌基因的存在，实验证明癌的发生和发展与这两种基因的表达调控密切相关。这些基因在细胞内表达水平，我们可以采用RNA探针或特异蛋白测定来进行研究，由此可见体外细胞培养既利于测定癌基因及癌基因表达产物，又可以测定抑癌基因的表达水平。癌细胞的体外培养是定量研究癌基因和抑癌基因表达调控的理想工具。

四、癌细胞的诱导分化和逆转方面的研究

血癌往往是由低分化的幼稚细胞的单克隆恶性增生所引起，若将血癌的体细胞通过体外诱导分化，促使向终未细胞分化成为功能性血液细胞，这就可使血癌患者获得完全缓解或达到治愈的目的，有人将HL- 60的粒细胞白血病细胞系，加入诱导分化剂，可分化成为有功能的粒细胞，近而为血癌细胞的诱导分化发生逆转提供了可能。实体瘤的癌细胞，在本书第二篇第17章中已介绍了MEC-1表皮癌、Bel-7402、HT-29结肠癌，LA-N-1神经母细胞瘤和人黑色素瘤细胞分化的诱导实验，说明实体瘤细胞在特定的分化诱导剂的作用下，也有不同程度的向正常细胞分化的趋势，至少是恶性程度改变，如果再结合其它的诱导方法有可能会有突破，一旦有所突破，攻克癌症就大有希望，如果能通过细胞培养筛选出特效药物或细胞能使癌细胞的恶性变消失，对人体正常细胞毒性又很低，再结合手术，放疗和生物治疗，治愈癌症是有可能的。这些试验只有采用细胞培养法才能在短期内观察到细胞的变化，动物试验很难判定药物的直接作用，更不可能用人来做试验，因此细胞培养及癌的细胞诱导分化的细胞工程是进行抗癌研究，癌细胞的恶性逆转研究理想的实验诱导模型。

五、癌细胞的杀伤效应研究

抗癌的间接效应，往往是药物作用于机体免疫系统促使免疫细胞发生对肿瘤细胞的特异性和非特异性的免疫应答，如通过免疫系统释放免疫调节因子（如 IFNα/γ、IL-2等）或细胞毒因子（LT、TNFα/β）,以及激活杀伤肿瘤的淋巴细胞如NK、K、TCL、LAK、TIL发挥杀肿瘤效应，这种效应均可通过体外杀肿瘤细胞试验来证实，取同体淋巴细胞经体外培养后，并加入IL-2/IFN-γ等，能明显增强NK、TCL、LAK和TIL杀肿瘤活性。经扩增达一定数量后再回输给病人，其疗效明显。又为肿瘤的生物治疗提供了细胞移植的新途径，尽管该项技术还存在不少问题，如标准化问题，制备工艺问题，实验室环境条件问题及审批问题，目前还不规范，有待统一调整和审批。目前虽然在许多单位已开展应用研究，但还不能进行大量推广应用。癌细胞能否被免疫系统杀伤细胞杀死，不仅与免疫系统的杀伤应答有关，而且与癌细胞本身的表面抗原的表达有关，特别是HLA相关抗原，癌细胞HLA表达受阻。因此机体免疫细胞难以识别和发挥杀伤效应，产生了免疫逃避，为此常采用体外培养患者肿瘤细胞，将HLA的相关基因导入细胞内产生HLA抗原的表达，以利于免疫系统的识别和发挥杀伤效应，这样就可抑制或避免免疫逃避现象的产生。

采用细胞培养技术可建立肿瘤细胞系为体外进行抗癌防癌的研究以及癌的发生机理的研究创造了条件，提供了极好的研究模型，如上介绍的应用面还是有局限的，随着细胞工程技术的发展，其应用面更大，有待于共同研究，细胞培养技术和细胞工程将会在攻克癌症中得到更大的发展和更加广泛的应用。