众所周知，癌细胞会迁移并协作形成网络，作为通道提供营养和血管。现在，日本的研究人员在实验室中从癌细胞中产生了类似的大规模结构，从而更好地了解了潜在的力量及其相互作用。

增殖的细胞经常合作，以形成自利的大尺度结构;这些包括细菌生物膜，保护性上皮单层或更复杂的结构，如内皮毛细血管。恶性细胞，在一个叫做血管生成模仿的过程中，形成有利于肿瘤生长的营养物质和转移的血管的结构。生物化学和生物物理机制尚不清楚，因为这种有目的的行为直到现在还难以通过实验再现。

在2020年3月发表在《科学》杂志上的一项研究中，大阪大学的研究人员与日本国家信息通信技术研究所(NICT)合作，展示了癌细胞在基质上生长的迁移和大规模结构形成，并开发了简单的模拟模型来重现他们的观察结果。

研究小组首先在Matrigel(一种类似于许多组织的细胞外环境的凝胶状蛋白质混合物)上培养了HeLa细胞，这是一种上皮样宫颈癌细胞株，并表明细胞积极迁移并形成大规模结构。这在以前很难实现，因为HeLa细胞在玻璃上相对不具有运动性。利用延时成像技术，他们分析了细胞迁移模式，并用两点相关函数量化了大尺度结构。

为了解释这些结果，研究人员开发了一个模拟模型，在这个模型中，细胞迁移和相互作用使用两种不同的力:通过基底变形在一定距离上起作用的远程力，以及物理上接近的细胞之间的接触力。通过选择性地启用这些力量，他们根据细胞密度模拟了形成的三种类型的结构——岛屿、网状结构和大陆。

主要作者中野忠志解释了他们发现的潜在含义。“癌细胞的生存和增殖可能依赖于血管生成模拟，”他说。“对这一过程的全面了解可以通过操纵相关的细胞密度和力参数来抑制这些网络状结构。这可能对对抗癌症有很大的潜力。”