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馬薩諸塞總醫(yī)院（MGH）的研究員開(kāi)發(fā)了用于繪制和測(cè)量腫瘤內(nèi)固體應(yīng)激（由固體和彈性部件施加的力）的新方法，這項(xiàng)工作可以幫助提高對(duì)這些力及其作用的理解，同時(shí)還有益于發(fā)展新的治療方法。來(lái)自MGH放射腫瘤科腫瘤生物學(xué)Steele實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)在《自然生物醫(yī)學(xué)工程》上報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)。

“我們已經(jīng)知道在纖維化腫瘤中組織硬度高于正常值，因?yàn)槠渲泻写罅磕z原和其他結(jié)締組織，并且它與癌癥的幾種特征相關(guān)，包括腫瘤生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移，”Rakesh K. Jain博士，Steele實(shí)驗(yàn)室主任，論文作者說(shuō)道。“固體應(yīng)激不同于硬度：它是在纖維化腫瘤內(nèi)傳遞的機(jī)械力，就像壓縮彈簧，它在腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程中不斷積累，并作為彈性能量存儲(chǔ)著。”

Jain的團(tuán)隊(duì)在1997年發(fā)現(xiàn)了*個(gè)可以證明腫瘤中固體應(yīng)激存在的證據(jù)，并且在2012年進(jìn)行了*次測(cè)量。在許多研究中，他們已經(jīng)證明，固體應(yīng)激對(duì)血液和淋巴管的壓迫影響了氧氣的供應(yīng)從而導(dǎo)致腫瘤的惡化，而這降低了化療、免疫治療和放射治療的有效性。zui近，他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)活體動(dòng)物腫瘤細(xì)胞中的固體應(yīng)激的直接刺激影響了腫瘤的發(fā)生和遷移的途徑。這樣，可以通過(guò)減少膠原和透明質(zhì)酸（含有應(yīng)激的細(xì)胞外基質(zhì)的兩種主要結(jié)構(gòu)成分）降低固體應(yīng)激，增強(qiáng)常規(guī)治療的效果，其目前正在MGH臨床試驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)試。

《自然生物醫(yī)學(xué)工程》上的論文描述了團(tuán)隊(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)架構(gòu)的發(fā)展，提供了腫瘤中固體應(yīng)激的二維映射、小腫瘤內(nèi)低水平的固體應(yīng)激靈敏度估值，例如腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，量化活動(dòng)動(dòng)物腫瘤細(xì)胞中固體應(yīng)激的能力。所有這些方法都以腫瘤切割的概念為基礎(chǔ)，并且由于組織生長(zhǎng)期間存儲(chǔ)的應(yīng)力的釋放，用超聲或光學(xué)顯微鏡可以對(duì)組織形變進(jìn)行高分辨率測(cè)量。

使用這些方法在原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腫瘤以及少數(shù)人類(lèi)腫瘤樣品中進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果表明，原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腫瘤中的固體應(yīng)激和儲(chǔ)存的彈性能量可能不同，因?yàn)樗鼈円蕾?lài)于兩種不同腫瘤細(xì)胞及其周?chē)奈h(huán)境。具有較高彈性能量的腫瘤不一定更硬，反之亦然。固體應(yīng)激隨著腫瘤生長(zhǎng)而增加，并且腫瘤周?chē)恼＝M織對(duì)固體應(yīng)激有明顯反應(yīng)。

哈佛醫(yī)學(xué)院放射腫瘤科（腫瘤生物學(xué)）的Cook教授說(shuō)，“兩種藥物現(xiàn)在正在臨床試驗(yàn)中，它們通過(guò)靶向膠原和透明質(zhì)酸降低作用在腫瘤血管上的機(jī)械力。類(lèi)似于我們以前開(kāi)發(fā)的用于測(cè)量固體應(yīng)激的方法，這些新方法也可以用于測(cè)量固體應(yīng)激減少劑的效果。”

他補(bǔ)充說(shuō)：“固體應(yīng)激的表征也有利于治療肥胖患者的癌癥，我們zui近發(fā)現(xiàn)胰腺腫瘤中的脂肪細(xì)胞、免疫細(xì)胞和成纖維細(xì)胞之間的作用使肥胖患者的纖維化微環(huán)境惡化，進(jìn)一步加強(qiáng)了血管的壓迫。這可能是迄今為止所確定的固體應(yīng)激的zui重要的結(jié)論，由此生產(chǎn)的旨在減輕固體應(yīng)激的藥劑可以改善這種常見(jiàn)的致命癌癥的不良結(jié)果。”