轉移是絕大多數癌症死亡的幕後原因：當癌細胞從腫瘤中脫離並在新的位置紮根時，這種疾病變得更難治療。一項新的研究表明，與預期相反，大多數轉移性腫瘤並非由原發腫瘤的單個細胞播種，而是由多種癌細胞組成的簇播種，這些細胞成群離開並透過血液一起傳播。這些迴圈簇中的細胞彼此交流併產生特定的蛋白質，這些蛋白質可用作藥物靶點或轉移風險的生物標誌物。
為了確定轉移瘤是如何形成的，癌症細胞生物學家安德魯·伊瓦爾德和他在約翰·霍普金斯大學的團隊透過將多種顏色的癌細胞混合物注射到小鼠的乳腺中，在小鼠體內製造了腫瘤。如果腫瘤起源於其他地方的單個細胞，那麼在顯微鏡下它們會呈現出一種均勻的顏色。相反，如果腫瘤是由細胞簇播種的，那麼它們就會長成彩虹色的球。該團隊發現，大約95%形成的癌症實際上是彩色的，因此來源於多個細胞（肺轉移瘤，上圖）。
在第二個實驗中，研究人員檢查了數百個在培養皿中一起生長但彼此不接觸的癌細胞。幾乎所有細胞都死了。相比之下，在另一個培養皿中聚集在一起形成簇的細胞隨後形成了更多的菌落——即使最初的“種子”更少。“在控制細胞數量的情況下，聚集細胞的轉移形成效率提高了100多倍，”伊瓦爾德說。該研究結果於2月份發表在《美國國家科學院院刊》上。
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目前尚不完全清楚為什麼聚集的細胞能夠更有效地存活和轉移，但這很可能是因為腫瘤細胞簇內的合作——例如，交換訊號分子——可以防止血液或遠處部位的細胞死亡，哈佛醫學院的癌症細胞生物學家瓊·布魯格解釋說，她沒有參與這項研究。
至於對患者的潛在益處，伊瓦爾德的團隊還發現，遷移的細胞簇具有共同的分子特徵，幾乎都產生角蛋白14蛋白。“我們可能會利用這種[洞察力]來開發有針對性的方法來攻擊所有轉移性細胞，”伊瓦爾德說。這個想法是清除體內任何部位的這些細胞，無論它們是否在增殖——這與大多數標準療法不同，後者側重於攻擊快速增殖的細胞，而不是引發繼發性癌症的迴圈浸潤性細胞。