当动物掠食者寻找有限且散落各地的食物时，他们通常会采取一段小碎步行走以及突然出现一个大步行走的特殊活动模式，尽可能最大地提升他们成功的机会。该模式命名为“Lévy walks”（Lévy 行走）已被研究数十年，并在觅食性哺乳动物、鸟类、鲨鱼甚至是寻找受感染细胞的免疫细胞时观察到。
转移性癌细胞与非转移性癌细胞的不同之处不仅包含它们的基因体学，还在于移动策略，前者它们比后者更快速地传播并且更具有导航性。近日，由韩国国家基础科学研究院（Institute for Basic Science）、美国、荷兰、波兰等研究中心共同组成的国际研究团队经过十年的研究发现，当癌细胞成为转移性（侵入性）时，其活动模式会转变为 Lévy 行走，而具有掠夺性，该研究发表于《Nature Communications》。
该研究团队观察转移和非转移阶段的前列腺癌、乳腺癌和皮肤癌等癌细胞，将它们引入线性微型轨道并测量细胞的步长和转折点长达 16 小时。此外，他们在直径为 600 μm的活体小鼠皮肤内直接追踪个别黑色素瘤细胞的轨迹。在上述癌细胞中，转移性癌细胞根据 Lévy 行走模式移动，而非转移性癌细胞仅采取小步行走的扩散模式。
此外，该研究团队还能重新编程转移性癌细胞的 Lévy 行走模式。他们使用特定的化学抑制剂或短干扰 RNA（short interfering RNA, siRNA），阻止特定蛋白质建构细胞骨架和突起，进而促使 Lévy 行走模式转换为单向运动或扩散迁移。
该研究通讯作者 Bartosz Grzybowski 教授表示，Lévy 行走模式很容易被误认为是其他类型的活动模式，因此需要大量的细胞轨迹和相当复杂的统计物理分析才能得出合理的结论。然而，该研究结果还没有临床意义，应该进行更多的实验和理论工作，以充分理解上述现象。
另一通讯作者，Kristiana Kandere-Grzybowska 博士指出，该研究充分说明了现代细胞生物学在理解癌症方面的技术复杂性。考虑到所有显微镜、改变细胞动力学的 RNA 技术以及所涉及的统计物理学，人们开始看到现代细胞生物学家的工具包变得多么多样化。因为癌症也是一种多方面的疾病，需要跨学科的方法来理解其表现，可能并不令人惊讶。
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1. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-06563-w
2. https://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000738/selectBoardArticle.do?nttId=16420&pageIndex=1&searchCnd=&searchWrd=
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