本书共包括基础、诊断、治疗、新技术四部分：基础部分系统阐述了肿瘤向脑实质及脑膜转移过程中的分子机制、病理、肿瘤微环境(代谢、免疫、乏氧)、实验室动物模型等；诊断部分从液体活检和丰富的影像资料(MRI、PET/CT等)介绍了脑转移瘤的诊断方式；治疗部分从手术、药物治疗、放射治疗、免疫治疗及联合应用方面介绍了脑转移瘤目前的治疗策略及亟待提高之处；新技术部分则针对脑转移瘤的诊疗难点，介绍了一系列尚未完全应用于临床的新方案和研究成果，如利用纳米材料实现药物的跨血脑屏障递送，溶瘤病毒及合成生物学相关技术(CAR-T、TCR-T、工程化细菌等),特别是率先提出了利用人工智能和多组学测序技术开展脑转移瘤的诊断、治疗、基础研究。

随着生活水平的提高及人民对美好生活的向往，健康衰老已成为理想生活的愿景，而在诸多病症中，肿瘤是威胁人类健康最重要的杀手。随着病理学的发展和科技的进步，肿瘤的诊疗水平也出现大幅度的提高，手术、放射治疗、化学治疗及近年来兴起的免疫治疗，有效地改善了患者的预后，延长了生存时间，提高了生存质量。然而，以肺癌、乳腺癌、黑色素瘤为代表的多种肿瘤均可以转移到脑。脑转移瘤因存在发病率高、治疗困难、平均生存周期短(仅3～10个月)等问题，成为关注和研究的焦点。
本书兼顾脑实质转移和脑膜转移的诊疗和分子机制，但以脑实质转移为主要内容。相较于原发性肿瘤及其他转移瘤，脑转移瘤有其特殊性。肿瘤脑转移是一个多阶段、多因素过程。肿瘤细胞不仅会跨越血脑屏障，还会在脑部微环境中定植，涉及远端转移细胞自身的生存能力和致瘤能力、肿瘤细胞亚群间可能存在的协同或竞争机制、对抗免疫系统的监视等一系列复杂多变的问题。此外，脑部存在的血脑屏障，以及衍生的血-肿瘤屏障为脑转移瘤的治疗带来了严重阻碍，肿瘤脑转移的分子生物学机制也亟待研究。因此，有必要对脑转移瘤进行详细解读。
本书的编撰历经三年，由暨南大学基础医学与公共卫生学院的张洪义副教授和中山大学肿瘤防治中心神经外科的柯超主任担任主编，全国15家单位的23名专家共同撰稿。全书共分基础、诊断、治疗、新技术四部分，共19章，首次集中总结了脑转移瘤的分子机制、治疗手段及临床前研究，极大地填补了国内对这方面研究的空缺。囿于编者对肿瘤的认知水平，本书可能存在不足，欢迎各位同道、同仁批评指正!
编 者
2025年4月

张洪义·暨南大学副教授，博士生导师、博士后合作导师。主要从事脑部肿瘤(含脑转移瘤)恶化演进机制及治疗(中药单体和TCR-T免疫治疗)的研究。现任广东省转化医学会理事、广东省免疫学会老年免疫学专业委员会常委、广东省生物医学工程学会重症医学工程分会常委等。主持国家级和省市级项目20余目。发表高水平文章10余篇。申报国家发明专利3项。曾获国际呼吸疾病学会青年学者奖、优秀教学工作者奖等。
柯超·中山大学肿瘤防治中心副主任医师，博士生导师。主要从事脑肿瘤的基础和临床研究。现任中国医师协会脑胶质瘤专业委员会手术及相关技术专业委员会委员、中国抗癌协会神经肿瘤专业委员会脑脊瘤学组委员等。主持国家自然科学基金面上项目和广东省自然科学基金面上项目等科研项目，发表10余篇高水平文章。曾获第九届羊城好医生荣誉称号。

第一部分 基础篇 1
第一章 脑转移瘤的流行病学及治疗方案概论 2
第一节 脑转移瘤的发病率及原发性肿瘤类型 · 2
第二节 脑转移瘤的检测方法和发病机制 · 3
第三节 脑转移瘤的治疗方案现状及难点 · 4
第二章 脑转移瘤的临床病理学特征 9
第一节 脑转移瘤的病理特征概述 · 9
第二节 脑转移瘤的组织病理学特征 · 10
第三节 免疫组织化学技术在脑转移瘤中的应用 · 12
第四节 分子病理技术及其在脑转移瘤中的应用 · 17
第五节 脑脊液中转移性肿瘤的细胞病理学特征 · 19
第三章 肿瘤脑转移的分子机制 21
第一节 肿瘤脑转移的相关学说 · 21
第二节 肿瘤脑转移的级联过程及机制 · 24
第三节 脑部微环境调节肿瘤脑转移的机制 · 32
第四节 肿瘤脑转移的分子机制 · 35
第四章 巨噬细胞在脑转移瘤免疫微环境中的作用 37
第一节 脑转移瘤微环境概述 · 37
第二节 小胶质细胞是中枢神经系统的免疫哨兵 · 38
第三节 中枢神经系统转移瘤的简要特征 · 39
第四节 常见脑转移瘤的免疫微环境 · 40
第五节 造血中枢神经系统转移的微环境 · 43
第六节 支持原发性中枢神经系统淋巴瘤的小胶质细胞和巨噬细胞 · 43
第五章 脑转移瘤的代谢微环境 45
第一节 肿瘤代谢的信号通路 · 45
第二节 肿瘤代谢的适应性与可塑性 · 53
第三节 脑转移瘤代谢的特点 · 55
第四节 肿瘤代谢在肿瘤脑转移过程中的作用 · 57
第六章 低氧和转录因子在肿瘤脑转移中的作用 62
第一节 肿瘤低氧的概念和特征 · 62
第二节 肿瘤低氧的检测 · 62
第三节 低氧诱导因子 · 63
第四节 低氧在脑转移各环节中的作用 · 64
第五节 低氧和治疗抗性 · 68
第七章 脑转移瘤研究的临床前模型 70
第一节 脑转移瘤的体内模型 · 70
第二节 脑转移的体外模型 · 75
第三节 脑转移瘤的治疗模型 · 83
第二部分 诊断篇 87
第八章 液体活检在脑转移瘤中的应用 88
第一节 液体活检生物标志物 · 88
第二节 脑转移瘤液体活检研究进展 · 91
第九章 脑转移瘤影像学表现及诊断 96
第一节 脑转移瘤影像学检查技术 · 96
第二节 基于 PET 的显影技术 · 100
第三部分 治疗篇 107
第十章 脑转移瘤围手术期处理 108
第一节 围手术期评估 · 108
第二节 围手术期的手术及麻醉风险 · 115
第十一章 脑转移瘤的手术治疗 118
第一节 脑转移瘤的临床表现 · 118
第二节 脑转移瘤的手术价值 · 119
第三节 脑转移瘤的手术切除 · 121
第四节 脑转移瘤的对症治疗 · 123
第五节 软脑膜转移的诊疗 · 124
第十二章 脑转移瘤的药物治疗 127
第一节 脑实质转移瘤的化学治疗 · 127
第二节 脑实质转移瘤的靶向治疗 · 128
第三节 脑膜转移瘤的药物治疗 · 130
第十三章 脑转移瘤的放射治疗 133
第一节 全脑放射治疗 · 133
第二节 立体定向放射治疗 · 136
第三节 复发后挽救治疗 · 144
第四节 放射治疗联合系统性治疗 · 145
第五节 脑膜转移瘤的放射治疗 · 150
第十四章 脑转移瘤的免疫治疗 153
第一节 脑微环境 · 153
第二节 肿瘤脑转移时的神经炎症 · 154
第三节 血脑屏障和神经炎症在脑转移中作用 · 156
第四节 脑微环境和靶向治疗 · 157
第五节 脑转移瘤的免疫治疗 · 157
第四部分 新技术篇 169
第十五章 溶瘤病毒治疗脑肿瘤 170
第一节 溶瘤病发展历程 · 170
第二节 溶瘤病毒的制备方法 · 171
第三节 溶瘤病毒治疗脑肿瘤的临床研究进展 · 173
第四节 溶瘤病毒的作用机制 · 181
第五节 溶瘤病毒治疗神经胶质瘤面临的挑战 · 182
第十六章 跨血脑屏障的纳米药物 184
第一节 药物跨血脑屏障的障碍 · 184
第二节 穿过血脑屏障的给药方式 · 185
第三节 纳米技术应用于脑肿瘤 · 186
第四节 脑靶向的纳米递药系统 · 191
第十七章 工程化细胞（细菌）治疗 195
第一节 工程化细胞（细菌）治疗与基因治疗、合成生物学治疗、过继细胞治疗 · 195
第二节 基于肿瘤新抗原的治疗性 mRNA 疫苗 · 200
第三节 基于 CAR T 及衍生物的工程化免疫细胞 · 203
第四节 基于 CAR 技术改造的 NK、巨噬细胞等工程化免疫细胞 · 211
第五节 基于 TCR T 及衍生物的工程化免疫细胞 · 214
第六节 工程化干细胞 · 220
第七节 工程化细菌 · 221
第十八章 人工智能在脑肿瘤诊断中的应用 226
第一节 人工智能用于脑肿瘤诊断的关键技术 · 226
第二节 人工智能在脑肿瘤诊断中的应用 · 233
第十九章 组学及其在脑肿瘤诊疗中的应用 235
第一节 基因组学探索肿瘤的驱动基因 · 235
第二节 转录组学探索肿瘤细胞生物学变化 · 240
第三节 蛋白质组学探索肿瘤生物标志物 · 248
第四节 其他相关的组学与肿瘤 · 251
第五节 组学在脑原发性肿瘤和脑转移瘤诊治中的应用 · 254