中美科学家合作发现癌细胞迁移新机制

科技日报讯 （记者吴长锋 通讯员杨保国）记者从中国科学技术大学获悉，该校工程科学学院近代力学系姜洪源教授与美国约翰霍普金斯大学的课题组合作，在细胞力学研究方面取得突破性进展，通过理论建模与实验验证，提出了癌细胞在受限空间内迁移的新机制，研究结果近日发表在生物学国际权威期刊《细胞》上。该研究的理论建模和数值模拟工作由姜洪源教授完成，他与约翰霍普金斯大学的另外一位研究者为文章的共同第一作者。

目前，关于癌细胞迁移的研究主要集中在二维表面上的细胞运动，认为细胞的迁移主要依赖于细胞粘附，即细胞前端与表面产生新的粘连，细胞后端与表面发生脱粘，从而实现细胞运动。但是二维表面与癌细胞在体内所处的微环境相去甚远。事实上，从原发肿瘤脱离的癌细胞在人体内主要是沿着血管、淋巴管等细小管状结构迁移，从而转移到其他地方继续生长，形成新的肿瘤。但细胞在体内三维空间中，特别是微小管道内的迁移机理，还没有引起学者的关注。

基于姜洪源教授此前提出的关于动物细胞体积和压力动态调控的基本模型，他与约翰霍普金斯大学的合作者通过理论预测和实验验证，进一步发现并证实了与二维表面上的细胞迁移截然不同的、不依赖于细胞粘附的一种癌细胞迁移的新机制：即在细小管道内，水分子和各种离子由癌细胞前端进入细胞，从后端离开细胞，从而推动癌细胞整体向前运动这样一种新的细胞运动方式，表明水分子和离子的输运对癌细胞迁移起到了重要作用。

姜洪源表示，这项研究成果有助于了解癌细胞在体内的迁移扩散过程，对癌症的预防与治疗等方面的研究有着非常重要的科学意义与临床应用价值。