细胞迁移（cell migration）是癌细胞侵袭和转移的关键步骤，主要是细胞外基质（extracellular matrix, ECM）失调和紊乱，包含限制孔洞、横截面区域、通道状轨道（channel-like tracks）等。癌细胞会透过天然的 ECM 或调控基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs）改变其通道状轨道，提供物理指引，并且提供阻力最小的路径，但详细的路径，仍不清楚。
近日，美国范德堡大学（Vanderbilt University）研究团队指出，在转移过程中，癌细胞移动速度很快，但它们其实很懒惰，所以它们会选择舒服的路径，即是选择更宽、更容易导航的空间，而非更小，更狭窄的空间，以减少运动过程中的能量需求。本篇是第一项量化癌细胞在转移过程消耗能量的研究，并且能够预测特定的迁移途径。相关研究成果刊登于《Nature Communications》。
透过计算模型和体外实验，该研究团队证明狭窄空间迁移的能量成本是透过细胞和基质顺应性之间的平衡以及直接迁移决策的空间限制程度来调节的。细胞刚度的增加限制细胞体的变形，并且需要细胞诱导的基质移位以便通过狭窄的空间迁移。因此，随着细胞刚度、基质刚度和空间限制程度的增加，驱动癌细胞迁移所需的能量成本也跟着增加，进而限制细胞迁移。然而，透过预估可能的迁移路径之间的能量成本，就能预测迁移选择的概率。
此外，该研究第一作者 Matthew Zanotelli 表示，类似的细胞运动也发生在其他情况下，例如，发炎期间和愈合伤口周围。
该研究不仅帮助肿瘤专家更明白癌细胞迁移、转移和其能量消耗和代谢之间的关系，更推进肿瘤转移代谢体学研究和细胞代谢标靶药物的进展。
延伸阅读：转移性癌细胞如何侵入正常组织？ 如同鲨鱼的掠食活动模式参考资料：
1. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-12155-z
2. https://news.vanderbilt.edu/2019/09/13/on-the-move-cancer-cells-prefer-a-comfort-cruise-follow-predictable-paths-of-least-resistance/
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