肿瘤集体迁移机制揭秘：细胞突起力与黏附如何 “掌控” 迁移模式

为探究集体迁移驱动癌症侵袭转移的机制及肿瘤迁移可塑性的调控机制，研究人员开展了在缺氧诱导分泌组下集体迁移模式的研究。他们发现细胞突起力和细胞间黏附决定微肿瘤迁移模式，该成果为癌症迁移机制研究提供了重要见解。

　　集体迁移（Collective migration）是指细胞在迁移过程中作为一个整体进行协调运动。虽然集体迁移会增强癌症的侵袭和转移潜力，但驱动这种行为以及调节肿瘤迁移可塑性的机制仍未完全明晰。本研究构建了一个机制模型，用于解释在缺氧诱导分泌组（hypoxia-induced secretome）作用下不同集体迁移模式的产生。研究以三维微肿瘤（three-dimensional microtumors）作为具有明确微环境的模型，聚焦于细胞突起力（cellular protrusion force）与细胞间黏附（cell-cell adhesion）之间的相互作用。大微肿瘤由于内部缺氧会进行定向迁移，而小微肿瘤在暴露于缺氧分泌组时则呈现径向迁移。在此，研究人员基于细胞 Potts 模型开发了一个多尺度微肿瘤模型（multi-scale microtumor model，MSMM），并在 CompuCell3D 软件中实现，以此来阐明潜在机制。研究人员在细胞突起力和细胞间黏附参数空间的特定区域识别出不同的迁移模式，并利用体外实验微肿瘤模型对这些模式展开研究。研究表明，足够的细胞突起力对于微肿瘤的径向和定向集体迁移至关重要。当产生足够的细胞突起力时，会驱动相邻细胞向不同方向集体移动，进而出现径向迁移。在迁移的肿瘤内，强细胞间黏附会增强细胞极性（cell polarity）的排列，打破突起力的对称角度分布，最终导致微肿瘤定向迁移。实验和计算模型的综合结果为理解不同微环境刺激下的集体迁移提供了重要依据。研究中的计算和实验模型能够适用于多种场景，为癌症迁移机制的研究提供了宝贵的见解。