在同类产品的首次研究中，莱斯大学的研究人员已经确定导致细胞转移的信息是如何通过基因回路的。该研究揭示了一个决定癌转移和新肿瘤形成的普遍模式。研究人员说，该普遍性也许能打开一扇新的大门，也就是癌症必须翻转遗传开关才能形成癌转移中的两个主要参与者，即癌干细胞和循环肿瘤细胞。

“细胞有用于打开和关闭特定行为的基因回路，”生物物理学家埃莎尔本 - 雅各布，赖斯中心理论生物物理学高级研究员、英国皇家学会界面杂志的一项新研究的合著者说。“虽然有些癌转移回路已经得到确认，但这是第一个探讨癌如何使用两种回路，同时产生癌干细胞还有具有团块移植到身体其他部位的危险性的混合干细胞样的研究。“

转移，即癌在不同器官间的传播，导致90％以上的癌症死亡率，但并非所有的肿瘤细胞都能转移。许多癌细胞利用管辖上皮至间质转变，即EMT回路的开关获得转移能力。EMT在胚胎发育和伤口愈合中具有发挥重要功能，它使细胞沿其发展路径返回，并采用某些干细胞样特性，从而使形成新的组织以及修复组织损伤。

癌细胞启动EMT过程以使肿瘤细胞脱离和迁移到身体的其他部位。一旦到达，细胞将反转开关并转换回到上皮细胞，以形成一个新的集落。

2013年，本·雅各布和在莱斯的同事何Onuchic，赫伯特·莱文，明阳鲁莫希特·库马尔·乔利发现癌症使用EMT回路作为一个三向开关。研究表明，癌细胞已经形成EM杂交能力，而不是简单的在上皮细胞（E）和间质（M）的状态间转换。 

在新的研究中，奔雅各，莱文，乔利和鲁与赖斯研究生黄滨和得克萨斯大学MD安德森癌症中心的Sendurai玛尼合作，研究三向EMT开关和另一个证据充分的、能产生癌干细胞（肿瘤干细胞）的基因开关间的相互作用。研究表明，上述CSC电路也为三向开关。此外，研究发现两个开关的运作间“显著对应”，这提示我们杂交EM癌细胞，即以团块方式转移的循环肿瘤细胞（CTC）获得“干细胞”特性赋的一个可能机制。

“根据当前关于癌症的研究，完全间质化的细胞转移的风险最高，”莱斯生物科学兼职教授本 - 雅各布说。“实际上，大多数的诊断和治疗研究迄今都集中于这些细胞。尽管该杂交细胞更为普遍，但它们具有团块转移的优势，因而被认为比它们的完全间质化表亲的危害要小。但我们的发现 - 杂交癌细胞团也有“干性”的特点无疑将给这个局面带来挑战。“

乔利，该研究的第一作者表示，“通过采用基于物理的方法来了解癌症决策的动力学，我们可以解释一些最近的实验结果，包括一些看似矛盾的。”

玛尼，2008年首次发现EMT开关能产生具有干细胞样特性的细胞，说，“成为干细胞样意味着细胞很容易分化回上皮细胞，以及改变自身特点并找到共同协作的专职细胞集落。在EM杂交细胞中发现“干性”意味着这些细胞形成转移灶的可能性将更大，因为他们可以更容易地适应新环境，并在转移到远处器官的病灶后成为E细胞。“

赖斯中心理论生物物理的联席主任莱文说，两种开关之间的关联显示，两个看似独立且迥异的细胞程序（一个推动迁移，另一个推动适应和肿瘤的发生）之间存在联系。

“关联的存在表明，我们也许能找到同时针对这两个程序的创新疗法，”他说。

莱文表示，新研究证实了该中心依赖于物理科学和癌症生物学技能的结合研究方法可行。

“这也是在来自世界一流的德克萨斯医疗中心研究伙伴和该中心的共同努力下难以预料会发生什么的范例，”莱文说。