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癌细胞转移会导致癌症复发，也是造成癌症患者死亡的重要原因。
但我们究竟要从哪里下手干扰癌细胞的转移过程呢？最近，《科学报告》的研究展示了一个新的方向，或许科学家可以通过阻止癌细胞改变形状下手。
在数十亿年的演化历程中，细胞已经学会了利用不同的方式进行迁移，在恢复伤口时，包括表皮细胞在内的许多细胞会激活迁移信号，开始帮助修补身体的缺口。这些正常的细胞迁移过程对维持正常的生理功能有重要作用。
不过，癌细胞才是真正把细胞迁移使用到极致的玩家，它们会不断根据周围环境改变迁移模式，甚至变形来达到侵袭正常组织的目的。由于癌细胞的高度适应性，一些针对细胞特定移动方式的疗法可能并不能完全阻止癌细胞转移。
根据新研究，俄勒冈州立大学的研究者使用了一种计算机视觉的人工智能来跟踪细胞迁移过程的形状变化。测试中使用的是高侵袭性乳腺癌细胞MDA-MB-231，结果他们发现这类细胞改变迁移方式和形状的频率会比预想得要更频繁。在遇到一些难以侵入的组织时，癌细胞会选择牺牲一部分迁移速度，转而把自己变成侵袭能力更强的模式，从而达到入侵新领土的目的。
▲在不同条件下癌细胞能呈现出不同形状（图片来源：参考资料[2]）
在穿越重重障碍的过程中，癌细胞遇到的最大阻碍是细胞外基质（ECM），它们能提供生物机械力，也会涉及诸多生物化学过程，因此不同区域的ECM拥有特殊的条件。
在实验中，研究者设计了机械力完全不同的ECM，并将癌细胞置于其中，结果他们发现这些细胞会在经过不同ECM改变自己的形状，并且与此相关的细胞信号通路也会发生变化。这些变化会在细胞抵达ECM边界和穿越ECM时逐渐发生。
▲改变形状是癌细胞转移和侵袭的重要策略（图片来源：参考资料[2]，Credit:Oregon State University）
其实，多样化的细胞形状对于维持正常的生理功能有重要作用，比如神经细胞就有着长长的“尾巴”和分支用于和其他神经细胞传递信息；而表皮细胞的立方体形状有助于它们结合在不同的器官上。
研究指出，正常的细胞形态出现错误时会影响细胞功能，但癌细胞似乎更擅长反其道行之，用异常的形状侵袭进入不同的组织。
根据对MDA-MB-231的分析，它们的变形过程会由Rho/ROCK信号通路控制，这条信号通路原本负责调控细胞的机械态，包括肌动球蛋白的收缩性、肌动蛋白的多聚化。
未来或许能够使用针对这一信号通路的抑制剂来阻止癌细胞的迁移过程，降低癌转移的可能性。“细胞如何改变形状是决定它们侵袭性的关键因素，未来我们需要通过形状来理解细胞的这些语言，这样就能控制细胞的行为，”研究的主要作者Bo Sun博士表示。
参考资料：
[1] Cancer cells change shape, how theymove to invade different types of tissue, research shows. Retrieved Nov 2nd, from /news/-10-cancer-cells-invade-tissue.html
[2] Christopher Z. Eddy et al,Morphodynamics facilitate cancer cells to navigate 3D extracellular matrix,Scientific Reports (). DOI: 10.1038/s41598-021-99902-9
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