來自約翰霍普金斯大學的生物學家們發現，常常持續存在于腫瘤內部的低氧環境足以啟動一連串分子事件，將固定、靜止的乳腺癌細胞轉變為移動的、具有侵襲性的細胞。他們的研究數據在線發表在《美國科學院院刊》（PNAS）上，證明了低氧誘導因子在促進乳腺癌轉移中所起的重要作用。

論文的資深作者、約翰霍普金斯大學醫學院醫學教授Gregg Semenza博士說：“眾所周知，高水平的RhoA和ROCK1可賦予癌細胞移動的能力，從而導致乳腺癌患者預后不良，然而觸發它們生成的機制卻是個謎題。我們現在知道了當乳腺癌處于低氧環境下時，這些蛋白質的生成會顯著增高。”

Semenza說，為了能夠移動，癌細胞必須讓它們的內部結構發生許多改變。平行、細長的纖維在整個細胞中形成，使得它們能夠收縮，并生成細胞“手”，讓細胞能夠“抓住”外表面牽拉自身前進。RhoA和ROCK1已知對這些結構形成起至關重要的作用。

此外，眾所周知RhoA和ROCK1的編碼基因在來自轉移性乳腺癌的人類細胞中高水平開啟。在少數情況下，這些水平增高可以追溯至控制它們的某種蛋白發生遺傳錯誤，但在大多數的情況下卻并非如此。Semenza說，這種活性促使他和他的研究小組去找尋兩種蛋白高水平表達的其他原因。

研究表明，常常存在于乳腺癌中的低氧環境，可以通過缺氧誘導因子發揮作用，觸發RhoA和ROCK1生成增多。

Semenza說：“隨著腫瘤細胞增殖，由于得不到血管的供養，腫瘤內部開始耗盡氧氣。缺氧激活了缺氧誘導因子，這些主控蛋白開啟許多的基因幫助細胞適應缺氧。此外，缺氧誘導因子還開啟了一些基因幫助了癌細胞進入血管逃離缺氧腫瘤，擴散到機體其他部位。”

論文的主要作者、博士后研究人員Daniele Gilkes對實驗室低氧環境下培養的人類轉移乳腺癌細胞進行了分析。她發現相比于正常生理水平，低水平氧環境下的細胞更具移動性。每個細胞的纖維量增長了3倍，具有更多的細胞“手”。當缺氧誘導因子蛋白水平受到抑制時，腫瘤細胞幾乎不移動。細胞中纖維和“手”的量減少，細胞的收縮能力下降。

當Gilkes檢測RhoA和ROCK1蛋白水平時，她看到低氧環境中培養的細胞兩種蛋白水平大幅度增高。當改變乳腺癌細胞抑制缺氧誘導因子的量時，RhoA和ROCK1水平下降，表明兩組蛋白之間存在直接關聯。進一步的實驗證實了，缺氧誘導因子實際上結合到RhoA和ROCK1上開啟了它們。

研究小組隨后利用了一個數據庫，這使得他們能夠了解乳腺癌細胞中RhoA和ROCK1基因開啟對于患者生存的影響。他們發現，具有高水平RhoA或ROCK1的女性，尤其是兩種蛋白均處于高水平的女性，相比于RhoA和ROCK1蛋白低水平的女性更有可能死于乳腺癌。

Gilkes說：“我們利用遺傳學方法抑制缺氧誘導因子，已在實驗室中成功地降低了乳腺癌細胞的移動性。現在我們了解了起作用的機制，我們希望將能夠開展臨床試驗來檢測抑制缺氧誘導因子的藥物將是否能夠發揮雙重效應，在乳腺癌婦女體內阻斷RhoA和ROCK1生成，并阻止乳腺癌轉移。”