Метастазування злоякісних пухлин в організмі посилено вивчається лише в останні роки. Онкологи одностайно вважають, що цей процес можна поділити на такі фази:
I. Відділення одиночних ракових клітин або їх груп від первинної пухлини і проникнення їх у найдрібніші судини.
II. Перенесення цих клітин кров'ю або лімфою.
III. Фіксація ракових клітин в органах.
IV. Проліферація їх за сприятливих умов з подальшим автономним зростанням метастазу.
Знадобилося майже сторіччя, щоб могло скластися певне уявлення про механізм метастазування, засноване на експериментальних даних. У 1865 р Тірш [5] описав поширення ракових клітин по венах, а дещо пізніше Ешуорт [6] виявив аномальні і ракові клітини в крові хворих, які померли від раку. М. Шмідт [7] в 1903 р вперше показав, що ракові клітини прилипають до ендотелію легеневих капілярів і тут їх оточує тонка мережу фібрину, в якій знаходяться лейкоцити і тромбоцити. Навіть від найдрібніших пухлин можуть відділятися і надходити в кров'яне русло ракові клітини, як довів Гастпар [36]. У 90 з 162 випадків карциноми голосових зв'язок завбільшки з рисове зерно він уже при першому дослідженні периферичної венозної крові виявив у ній ракові клітини. Відділення пухлинних клітин відбувається безперервно, і немає істотної різниці, як вони поширюються - по кровоносних або лімфатичних шляхах.
Лімфатичні вузли не є перешкодою, оскільки окремі ракові клітини або групи клітин можуть проходити через них без затримки [11]. Капілярні області в печінці, нирках, селезінці, брижі і легких теж не створюють перешкоди для поширення пухлинних клітин. Через стінки капілярів і більш великих судин можуть проходити навіть дуже великі ракові клітини [2].
Інфільтрація пухлини можлива, однак, і без відділення клітин від первинної пухлини. Механічне напруження, яке створюється на периферії зростаючої пухлини, вдавлює її крайові клітини в навколишні тканини, що і призводить до інфільтрації останніх [1]. На плазматичних мембранах таких клітин утворюється фібрин вони здатні пошкоджувати або лизировать примикають до них клітини нормальної тканини і займати їхнє місце. Цілком можливо, що инвазивно зростаючі ракові клітини використовують продукти лізису руйнуються нормальних клітин для власного метаболізму і що це веде до стимуляції їх мітозу. Так можна було б пояснити безперервний инфильтрирующий ріст злоякісних пухлин без дисемінації ракових клітин по кровоносних і лімфатичних шляхах.
Поширення ракових клітин по транспортним системам організму було підтверджено багатьма пізнішими дослідженнями, і наші знання про цей процес поповнилися новими даними [1, 12-17].
Ракові клітини здатні тривало циркулювати в крові, ніде не прикріплений. На це ще 20 років тому вказував Амбрус [18], грунтуючись на своїх дослідах з міченими клітинами асцитної пухлин.
Роберте [10] теж вважає, що ракові клітини можуть циркулювати в крові і в кінці кінців або спонтанно руйнуються, або осідають де-небудь і утворюють метастази. Зі своїх експериментів він зробив висновок, що циркулюють пухлинні клітини, ніде не прикріплюються, не можуть бути джерелом метастазів. Життєздатність таких циркулюючих клітин була доведена експериментами на тваринах і з культурами клітин.