利用先进技术以及将工程和医学结合起来的方法，耶鲁大学的研究团队编辑了一些来自精密复杂的信号网络的极其复杂的数据，这些信号网络引导具有高度侵袭性的癌细胞。可以将这些数据看做是引导致命性灾难的数据场。

“这是一组复杂的相互作用和过程，”耶鲁的系统生物学家和生物医学工程师Andre Levchenko说。“这种系统生物学方法通过分析癌细胞是如何根据复杂的信号进行聚集和分离证实了这种复杂性。”

在发表于自然通讯（Nature Communications）的研究中，Levchenko和他的同事描述了人体中的乳腺癌细胞对化学信号做出应答的错综复杂的方式。他们确定了哪些信号引发癌细胞的扩散和转移，这些信号是如何与其他信号相结合来指引肿瘤的侵袭，以及当出现矛盾的指令时哪些信号起支配作用。

直到现在，关于在复杂的组织中细胞是怎样决定何时何地进行转向，还知之甚少。这些细胞通常遭遇矛盾的指令，那么问题来了，哪些信号更强，以及在什么样的情况下？

在这项研究中，研究人员关注于几种信号。一种是被称为表皮生长因子（EGF）的蛋白，它给单个癌细胞提供了强的指引信号。另一种信号介导了“移动的接触抑制”（CIL），在CIL现象中，细胞就像碰碰车一样，一旦接触就会停止向前移动，继而二者分开。

Levchenko的团队发现，当EGF和CIL信号共同作用于一个乳腺癌细胞时，细胞会变得像微型计算机，并确定哪种信号占主导。如果EGF信号弱，细胞在碰到另一个细胞时就会转向；如果EGF信号足够强，两个细胞就会一起移动。研究人员阐明了使细胞遵从这些信号并做出适当决定的分子网络。尤其是，他们发现了介导CIL信号的ephrins蛋白的关键作用。这些蛋白也存在于其他类型的细胞中，它们使乳腺癌细胞彼此分离。因此，即使EGFP信号弱，通过抑制CIL也能驱动大量细胞的协同移动。

“我们证实，在存在其他信号的情况下，迁移的细胞会优先应答某些信号，从而开启他们的移动模式，这取决于它们对环境的感应，”第一作者Benjamin Lin说。

弄清楚这些信号的相互作用，研究人员就能设计策略对癌细胞的移动进行干预或重新引导。例如，如果前进中的癌细胞接收到强的、假的CIL信号，那么它的侵袭性就会降低，移动会失去导向性。

对于单个信号如何影响细胞迁移，科学家们已经做了大量的研究。“但是事实上，细胞同时接受多种信号，”共同作者Takanari Inoue说。“我们的研究之所以意义重大是因为我们清晰地证实细胞的确整合了多种信息。我觉得一直以来我们低估了细胞整合不同信号的能力。”