电离辐射软化肿瘤细胞微环境

根据我们的报告，将近一半的癌症患者将接受放射治疗来抑制恶性细胞的生长。然而，人们对电离辐射如何影响细胞外基质知之甚少。细胞外基质由围绕细胞的蛋白质和其他生物分子组成，在细胞的形状、运动和信号功能中发挥重要作用。美国范德比尔特大学的一个团队试图揭示辐射是如何改变这种微环境的机械特性的。

研究小组发现，电离辐射可以降低提取的肿瘤细胞外基质和胶原纤维分离基质的硬度。他们的研究成果最近发表在美国物理学联合会出版集团下属的《应用物理学快报——生物工程》的特刊《癌症生物工程》上。这一发现为利用辐射创造具有定制特性的基质奠定了基础，并表明辐射除了破坏细胞DNA之外，还可能产生其他效应。

“我们想知道辐射如何影响细胞周围的组织，尤其是如何改变基质的硬度。”该论文的作者之一辛西娅·莱因哈特-金说，“在肿瘤生长过程中，组织硬度的变化是可以察觉的。例如，僵硬是你在乳房自我检查中寻找的东西。”

随着癌细胞的生长，它们的身体功能变得越来越不正常，它们周围的生物分子网络开始越来越多地交联，产生更厚更硬的基质。这种更硬的细胞外基质对于癌细胞在体内迁移、相互传递信号并形成肿瘤非常重要。靶向性细胞外基质硬度成为攻击癌细胞的潜在工具。

红外光谱显示，辐射不会分解单独的胶原纤维。胶原纤维是一种细长的结构蛋白，充当基质的“支架”。研究发现，辐射切断了这些纤维之间的连接，放松了基质，降低了其硬度。

莱因哈特-金的团队还发现，当硬细胞外基质被放射软化的细胞外基质取代时，肿瘤细胞不太可能扩散。悬浮在硬基质中的细胞更有可能穿过基质到达血清梯度的另一侧。这类似于转移癌细胞从肿瘤中释放出来的方式。

莱因哈特-金说，他们的发现可能使未来的分级辐射成为可能。与大多数目前的疗法相比，分级辐射是一种低辐射强度的长期疗法。其中，确定软化是否能减少附近血管的渗漏和改善药物输送尤为重要。(慢慢地)

中国科学新闻(2018-04-25，第二版国际)