腫瘤轉(zhuǎn)移，是癌癥治療過程最不愿發(fā)生的事情，也是多數(shù)腫瘤患者死亡的直接原因。癌細(xì)胞為什么轉(zhuǎn)移、如何解決？這些都是科學(xué)家正在努力解答的難題。近期，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，氧氣濃度梯度會為癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移提供“指引”，促使其進入血管擴散至其他器官組織。

近期，來自于約翰霍普金斯大學(xué)（JohnsHopkinsUniversity）和賓夕法尼亞大學(xué)的研究團隊發(fā)現(xiàn)，小鼠早期癌細(xì)胞朝著氧氣濃度更高的區(qū)域轉(zhuǎn)移。這一依賴于氧氣濃度的通路能夠引導(dǎo)癌細(xì)胞進入血管，隨血液循環(huán)擴散至身體的其他部位。

文章作者、約翰霍普金斯大學(xué)化學(xué)和生物分子工程系SharonGerecht教授認(rèn)為，這一防線將為我們解決癌轉(zhuǎn)移問題提供線索。相關(guān)研究成果發(fā)表于PNAS期刊。

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道，各類癌細(xì)胞都能夠在低氧環(huán)境下“茁壯成長”。但是，早期的癌變細(xì)胞如何應(yīng)對低氧環(huán)境呢？這是Gerecht團隊研究的重點。

為了在體外還原腫瘤微環(huán)境，Gerecht團隊博士后KyungMinPark開發(fā)出一個水凝膠培養(yǎng)癌細(xì)胞系統(tǒng)。這種水凝膠系統(tǒng)能夠模擬癌細(xì)胞生長環(huán)境，且自下至上其氧氣濃度呈遞增趨勢。

研究人員以患癌小鼠為研究對象發(fā)現(xiàn)，最大的腫瘤組織其氧氣含量非常低，較小的腫瘤組織氧氣濃度不一。相比于高濃度，位于低氧水凝膠環(huán)境中的癌細(xì)胞更傾向于發(fā)生遷移。而且，癌細(xì)胞會朝著氧氣濃度更高的地方轉(zhuǎn)移。此外，minoxidil（米諾地爾，一類刺激毛發(fā)生長的藥物）能夠阻止癌細(xì)胞在水凝膠中的遷移。

Gerecht表示，人類癌細(xì)胞也可以放置于水凝膠中進行培養(yǎng)，所以3維水凝膠模型可以作為測試癌癥治療的有效工具。