Nat Mater：癌转移的两种行军方式

为了研究肿瘤细胞的侵袭机制，科学家们设计了一个微小的设备，将其作为细胞们的障碍赛场地。

在上皮-间充质细胞转化（EMT）过程中，组织中彼此粘附的上皮细胞，会转变成为可以具有较强迁移能力的间充质细胞。在胚胎发育中EMT是一个有益的过程，细胞通过EMT在胚胎中移动并建立特化的组织。不过近年来人们发现，EMT也在癌转移中起到了关键性的作用。

研究人员通过特殊的微观设备模拟肿瘤周围的组织，并让正在经历EMT的癌细胞进入场地。他们在此基础上成像了癌细胞的迁移过程，并将结果发表在八月十七日的Nature Materials杂志上。

“人们对EMT的作用机制及其与肿瘤扩散的关系一直很感兴趣，不过此前还没人真正见过这一过程，”文章的第一作者，Brown大学的助理教授Ian Y. Wong说，他完成这项研究时还是麻省总医院的一名博士后，“我们在仿生系统中对这些细胞进行了成像分析。”

这项研究显示，癌细胞主要有两种移动模式：大部分细胞团结在一起共同缓慢前进，少数细胞担任先锋冲在最前面。

与癌症有关的死亡十有八九都是癌转移造成的，因此理解EMT癌细胞的迁移机制非常重要。此外，研究人员也希望能够利用上述设备，对抑制迁移的药物进行初步测试。

细胞的一场障碍赛

研究人员开发的微观设备包括一个半毫米见方的平板，其上覆盖着微小的柱体阵列。这些柱体直径大约10微米，相互间隔约10微米，留下了足够的空间给细胞通过。他们利用显微镜和延时摄影技术，跟踪癌细胞跨越平板的整个过程。

“这个设备相当于细胞的障碍赛场地，”Wong说。“其中的柱体大小和间隔高度可控，因此我们可以进行统计学分析，并对细胞的移动方式进行分类。”

研究人员选取了良性肿瘤细胞（上皮性），然后添加化合物诱导这些细胞发生EMT转变，并将它们放入障碍赛场地。

研究显示，大约84%的细胞聚集在一起缓慢前进，另外16%的细胞遥遥领先，快速通过平板。令研究人员感到惊讶的是，他们发现聚集成群的一些细胞重新开始表达上皮性蛋白，有倒退回上皮细胞的倾向。人们或许可以在此基础上开发药物，通过逆转EMT减弱癌细胞的侵袭性。

研究人员还指出，这项研究中的微型场地可以为癌症研究和药物试验提供帮助。“这一技术可以广泛用于临床前研究，在不同的癌细胞系和患者样本中，对抗迁移药物进行测试，”Wong说。