科學家們發現，癌細胞可以向某些機械“甜蜜點”環境靠攏從而為了解癌症如何入侵身體提供了新的見解。這一發現可以幫助科學家和工程師更好地了解癌症如何擴散。這一發現也可能導致未來治療方法的改進。
這項研究於2022年7月11日發表在《Nature Materials》上，這是一份經同行評議的多學科科學雜誌。這項工作是由明尼蘇達大學雙城分校的工程師領導的國際研究團隊展開。
根據明尼蘇達大學領導的小組之前的研究，細胞有能力感知其環境的硬度，其移動能力取決於該環境。這種硬度範圍從僵硬（骨組織）到柔軟（脂肪組織）到中等硬度（肌肉組織）。他們的研究表明，細胞可以有一個僵硬的“甜蜜點”，即不會太硬或太軟，在這種情況下，它們有更好的牽引力，可以更快地移動。
在這項研究中，科學家們發現，環境的硬度不僅影響細胞移動的速度而且還影響它們移動的方向。
多年來，研究人員認為，細胞總是傾向於一個較硬的環境。然而明尼蘇達大學的科學家們首次觀察到，細胞實際上可以向一個“甜蜜點”移動，這個點更偏向於中間。
明尼蘇達大學雙城分校生物醫學工程系教授、該研究的論文第一作者David Odde說道：“這一發現挑戰了該領域目前的想法，即細胞只向較硬的環境移動。我認為這一發現將改變人們對這一現象的思考方式。我們的數學模型預測，而且我們已經通過實驗證明，細胞實際上可以向柔軟的一面移動。”
在研究過程中，Odde和他的團隊同時觀察了腦癌和乳腺癌細胞。他們將細胞置於兩種環境之間–一個較硬的區域和一個較軟的區域–並觀察它們聚集的位置。
研究小組還發現，一些細胞如他們研究的乳腺癌細胞有一種反饋機制，這使得它們更強烈地抓住較硬的環境，這解釋了為什麼以前的許多研究顯示細胞向較硬的一側移動。然而如果從基因上關閉這種機制那麼細胞就會更多地向中間靠攏。
Odde說道：“我們基本上在解碼癌細胞如何入侵組織。它們不只是隨機地移動。它們實際上有它們喜歡的特定移動方式，如果我們能理解這一點那麼我們可能會更好地將它們絆倒。”
研究人員的下一步是利用這些信息建立一個模擬器，其顯示癌細胞如何在整個腫瘤中移動，而這將幫助他們根據環境更好地預測細胞的運動。