一些研究表明，选择的蛋白质可以指导发育中的大脑中的神经和神经胶质前体，并在轴突导向中起关键作用：netrins，semaphorins，slit-family蛋白，PDGF，HGF等。神经干细胞和神经胶质瘤细胞可能遵循类似的局部提示。胶质瘤肿瘤球释放因子通过驱避信号引导细胞远离植入的球体在3D基质中。入侵的程度与植入球体坏死中心的缺氧水平有关。缺氧核心中的压力条件，例如降低的pH，低水平的氧气和代谢底物的积累可能导致驱避因子和浓度梯度的产生。当梯度不再存在时，这导致驱动细胞从核心侵入并且入侵停止。我们来自肿瘤核心细胞的基因表达特征支持这种信号传导与长距离迁移有关。通过功能性延时实验，我们还显示来自肿瘤球的信号决定了GBM细胞侵袭的范围和方向。虽然细胞方向性和速度受到距离的影响，但是通过其他机制可以调节细胞启动从球体侵入的能力，例如接触抑制。已经显示接触抑制涉及从癌细胞的受限迁移转变为侵入性迁移。
　　 基因表达数据表明，肿瘤球体产生的排斥信号在间充质亚型的肿瘤中最高。这与已发表的关于手术期间获得的肿瘤样本分析的研究不太吻合，其中来自肿瘤核心的活组织检查显示与间充质和经典亚型的最高相关性，而来自侵入区域的活组织检查与前列腺亚型具有最高相关性。这种差异可能是由于技术上的考虑，因为来自侵入区域的活组织检查肯定会包含正常的脑组织，使表达倾向于俯卧的亚型。
　　 肿瘤核心的特征包括与缺氧和新血管形成相关的信号传导，其中VEGFA是最受高度调节的基因之一。除了在生理性血管生成和肿瘤新血管形成中发挥关键作用外，VEGF还与神经毡蛋白/plexin受体结合-神经毡蛋白/plexin受体是semaphorin蛋白家族的主要受体。这些蛋白质对于控制神经祖细胞的定向迁移至关重要。由于VEGF和semaphorins可以结合相同的受体，VEGF信号级联反应可能在驱动GBM迁移中的化学脉冲信号中起重要作用。

侵袭性胶质瘤细胞表型
　　 迁移神经胶质瘤细胞显示出与迁移神经祖细胞相似的表型。这可能是对迁移的适应复杂的大脑细胞外环境。我们称之为I型的这种表型可以在脑切片培养物的复杂神经纤维中的侵入性前沿中发现，并且在简单的3D胶原基质中表明该表型是细胞型内在的而不是细胞外环境的继发性。其他类型的非神经胶质癌细胞通过基于片状伪足或变形虫迁移的胶原3D基质移动的事实，没有显示这种I型表型，支持这种解释。
　　 具有最高侵袭的迁移性I型细胞是GFAP阴性的。有趣的是，其他人已经表明GFAP过表达抑制胶质瘤细胞运动GFAP表达的下调常见于体内高级别胶质瘤。此外，具有较高侵入性增量的培养物具有较低水平的神经谱系标志物，并表达与间充质亚型或谱系相关的基因。这非常适合于肿瘤进展时向间充质表达的转变。此外，我们的数据突出了高侵袭性细胞的恶性。它们不仅具有逃避肿瘤切除的能力，而且它们保持增殖能力，如延时记录，Ki-67染色和与细胞周期和细胞死亡抗性相关的过表达基因所证明的。
　　 侵入性细胞过度表达了许多基因，其中包括TNFRSF12A和CTGF最值得注意。TNFRSF12A受体基因在体外迁移胶质瘤细胞中表达上调，在外科胶质瘤标本中侵袭性细胞边缘过度表达特别是在表现出间充质分子亚型的GBM中。由于其过表达与体外侵袭和对化学治疗剂的抗性相关，TNFRSF12A被建议作为靶向递送抗GBM治疗剂的潜在细胞表面门户。先前已显示CYR61和CTGF对于体外胶质瘤运动是重要的并与胶质瘤患者的预后，生存率和耐药性有关。
　　 临床经验表明，所有胶质母细胞瘤肿瘤均存在侵袭，但程度不同。这与我们在此提供的体外数据一致。目前影响癌症侵袭的绝大多数策略旨在抑制肿瘤细胞迁移的能力。在GBM中，这没有什么意义：在诊断时，由于极高的侵入性，GBM细胞已经通过大脑传播。阻断或降低GBM细胞的迁移能力-已经远离主体的远端部位-对肿瘤扩散几乎没有影响。因此，新策略应选择性地靶向已经侵入大脑的细胞，消除其致瘤潜力，或迫使它们改变其迁移路径，以使它们变得更“可用”用于靶向治疗，例如手术或聚焦照射。我们希望所提供的数据能够增加这种理解。
　　 尽管在简单系统中进行，但胶原基质中GBM细胞的延时成像显示侵入模式的瘤内变化。侵入性信号传导在患者衍生的培养物之间的强度不同，类似于我们在临床环境中看到的。我们显示胶质母细胞瘤肿瘤核心促进肿瘤细胞的确定亚群的入侵。侵袭性细胞和核心细胞之间的转录差异表明可以操纵侵入性细胞以影响脑肿瘤行为，从而导致治疗结果。