一群聚集细胞的迁移对于正常上皮组织的发育和肿瘤的侵袭都具有重要的作用。在这种细胞集体迁移的过程中，细胞在有序的组群中位移，且彼此之间维持着细胞-细胞粘附作用。在正常的乳腺中，乳腺管从一种极化的双分子转变为可增生、可运动的多次上皮组织，随后沿着间质组织迁移。乳腺癌同样来源于一种极化的成熟上皮组织，由单层转变为多层组织，并集体迁移。虽然两者具有这个共同点，但正常的乳腺管的形变并不会在其位点发生细胞的散播，最后形成极化的单层组织结构。相反，乳腺癌细胞则会继续生长，散播细胞并且快速侵入远距离的组织位点。这些差异性引起了研究者的关注，他们开始思考：肿瘤进展的什么特性能使其控制对聚集的细胞迁移向散播表型的转变？

    研究发现，乳腺癌的进展涉及基因的变化和细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的转变。为了探索ECM在肿瘤细胞散播中的作用，约翰霍普金斯大学的研究人员在不同ECM中培养了来自于原发的人体乳腺癌细胞。他们利用基底膜凝胶来模拟正常的微环境，并利用胶原蛋白I来模拟间质ECM。在基底膜凝胶中，恶性上皮组织表现为惰性或者集体生长，没有突出物。在胶原蛋白I中，同一来源的上皮组织则含有突出物和散播的细胞。更重要的是，胶原蛋白I能在正常和恶性上皮组织中诱导一种类似于突出物和散播的原发性反应。但正常上皮组织的这种散播是暂时的，在层粘连蛋白111位于基层表面后停止，但恶性上皮细胞的散播则一直持续着，而且未检测到层粘连蛋白111。

    虽然ECM对于细胞的迁移具有重要的作用，3D培养的转录组分析显示，ECM对RNA表达的影响不明显。但研究者观察到正常和恶性上皮组织间的许多不同点，例如细胞粘附基因的表达在肿瘤细胞中降低了。为此，研究者检测了敲除粘附基因是否能够诱导持续的细胞散播。结果显示，敲除P-钙粘素足以维持细胞的散播，但仅会使细胞转变为胶原蛋白I。

    该研究数据揭示，侵袭的癌细胞倾向于在特定的ECM微环境中散播细胞。研究还发现，基层膜的破裂使得癌细胞直接与胶原蛋白I相接触，会导致细胞的侵袭和散播。（作者：沈颖)

参考文献：《Proceedings of the National Academy of Sciences》2012;E2595 -E2604