转移是绝大多数癌症死亡的幕后原因：当癌细胞从肿瘤中脱离并在新的位置扎根时，这种疾病变得更难治疗。一项新的研究表明，与预期相反，大多数转移性肿瘤并非由原发肿瘤的单个细胞播种，而是由多种癌细胞组成的簇播种，这些细胞成群离开并通过血液一起传播。这些循环簇中的细胞彼此交流并产生特定的蛋白质，这些蛋白质可用作药物靶点或转移风险的生物标志物。
为了确定转移瘤是如何形成的，癌症细胞生物学家安德鲁·伊瓦尔德和他在约翰·霍普金斯大学的团队通过将多种颜色的癌细胞混合物注射到小鼠的乳腺中，在小鼠体内制造了肿瘤。如果肿瘤起源于其他地方的单个细胞，那么在显微镜下它们会呈现出一种均匀的颜色。相反，如果肿瘤是由细胞簇播种的，那么它们就会长成彩虹色的球。该团队发现，大约95%形成的癌症实际上是彩色的，因此来源于多个细胞（肺转移瘤，上图）。
在第二个实验中，研究人员检查了数百个在培养皿中一起生长但彼此不接触的癌细胞。几乎所有细胞都死了。相比之下，在另一个培养皿中聚集在一起形成簇的细胞随后形成了更多的菌落——即使最初的“种子”更少。“在控制细胞数量的情况下，聚集细胞的转移形成效率提高了100多倍，”伊瓦尔德说。该研究结果于2月份发表在《美国国家科学院院刊》上。
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目前尚不完全清楚为什么聚集的细胞能够更有效地存活和转移，但这很可能是因为肿瘤细胞簇内的合作——例如，交换信号分子——可以防止血液或远处部位的细胞死亡，哈佛医学院的癌症细胞生物学家琼·布鲁格解释说，她没有参与这项研究。
至于对患者的潜在益处，伊瓦尔德的团队还发现，迁移的细胞簇具有共同的分子特征，几乎都产生角蛋白14蛋白。“我们可能会利用这种[洞察力]来开发有针对性的方法来攻击所有转移性细胞，”伊瓦尔德说。这个想法是清除体内任何部位的这些细胞，无论它们是否在增殖——这与大多数标准疗法不同，后者侧重于攻击快速增殖的细胞，而不是引发继发性癌症的循环浸润性细胞。