在所有癌癥患者中，近一半會(huì)接受放射治療，以抑制惡性細(xì)胞生長(zhǎng)。不過(guò)，關(guān)于電離輻射如何影響細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），人們一直知之甚少。ECM由蛋白質(zhì)以及包圍細(xì)胞并在其形狀、移動(dòng)和信號(hào)功能中發(fā)揮重要作用的其他生物分子拼湊而成。一個(gè)美國(guó)范德堡大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)試圖揭秘放射如何改變這種微環(huán)境的力學(xué)性能。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，電離輻射能減少所提取腫瘤ECM以及膠原纖維分離基質(zhì)的剛度。他們的研究成果日前發(fā)表于美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)（AIP）出版集團(tuán)所屬《應(yīng)用物理快報(bào)—生物工程》“癌癥生物工程”特刊。該發(fā)現(xiàn)為將放射用于創(chuàng)建具有定制屬性的基質(zhì)奠定了基礎(chǔ)，并且表明放射可能產(chǎn)生除擾亂細(xì)胞DNA以外的其他影響。

“我們想知道放射如何影響包圍細(xì)胞的組織，尤其是如何改變基質(zhì)的剛度?！闭撐淖髡咧籆ynthia Reinhart-King表示，“腫瘤生長(zhǎng)期間組織剛度的變化是可以感知的。例如，剛度就是你在乳腺自我檢查中要尋找的東西。”

隨著癌癥細(xì)胞生長(zhǎng)并且讓身體功能變得日益失調(diào)，包圍它們的生物分子網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始更多地交聯(lián)在一起，產(chǎn)生更厚、更硬的基質(zhì)。這種更加堅(jiān)硬的ECM對(duì)于癌癥細(xì)胞在體內(nèi)遷移、相互傳遞信號(hào)以及形成腫瘤非常重要。瞄準(zhǔn)ECM剛度成為攻擊癌癥細(xì)胞的一種潛在工具。

紅外光譜顯示，放射并未分解單獨(dú)的膠原纖維。膠原纖維是一種長(zhǎng)且薄的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，充當(dāng)了基質(zhì)“腳手架”的作用。研究發(fā)現(xiàn)，放射會(huì)切斷這些纖維之間的連接、讓基質(zhì)變松弛，并且減少其剛度。

Reinhart-King團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)堅(jiān)硬的ECM被經(jīng)放射軟化的ECM替代時(shí)，腫瘤細(xì)胞不太可能擴(kuò)散。懸浮在堅(jiān)硬基質(zhì)中的細(xì)胞更有可能穿過(guò)基質(zhì)，達(dá)到血清梯度的另一邊。這類(lèi)似于轉(zhuǎn)移的癌癥細(xì)胞從腫瘤中掙脫出來(lái)的方式。

Reinhart-King表示，他們的發(fā)現(xiàn)或許使未來(lái)的分級(jí)輻射成為可能。和目前的大多數(shù)療法相比，分級(jí)輻射是一種利用低輻射強(qiáng)度的長(zhǎng)期治療。其中，特別重要的一點(diǎn)是判定變軟能否減少附近血管滲漏并且改善藥物傳輸。