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馬薩諸塞總醫院（MGH）的研究員開發了用于繪制和測量腫瘤內固體應激（由固體和彈性部件施加的力）的新方法，這項工作可以幫助提高對這些力及其作用的理解，同時還有益于發展新的治療方法。來自MGH放射腫瘤科腫瘤生物學Steele實驗室的團隊在《自然生物醫學工程》上報告了他們的發現。
“我們已經知道在纖維化腫瘤中組織硬度高于正常值，因為其中含有大量膠原和其他結締組織，并且它與癌癥的幾種特征相關，包括腫瘤生長、侵襲和轉移，”Rakesh K. Jain博士，Steele實驗室主任，論文作者說道。“固體應激不同于硬度：它是在纖維化腫瘤內傳遞的機械力，就像壓縮彈簧，它在腫瘤生長過程中不斷積累，并作為彈性能量存儲著。”
Jain的團隊在1997年發現了*個可以證明腫瘤中固體應激存在的證據，并且在2012年進行了*次測量。在許多研究中，他們已經證明，固體應激對血液和淋巴管的壓迫影響了氧氣的供應從而導致腫瘤的惡化，而這降低了化療、免疫治療和放射治療的有效性。zui近，他們發現，對活體動物腫瘤細胞中的固體應激的直接刺激影響了腫瘤的發生和遷移的途徑。這樣，可以通過減少膠原和透明質酸（含有應激的細胞外基質的兩種主要結構成分）降低固體應激，增強常規治療的效果，其目前正在MGH臨床試驗中進行測試。
《自然生物醫學工程》上的論文描述了團隊對實驗方法和數學架構的發展，提供了腫瘤中固體應激的二維映射、小腫瘤內低水平的固體應激靈敏度估值，例如腫瘤細胞的轉移，量化活動動物腫瘤細胞中固體應激的能力。所有這些方法都以腫瘤切割的概念為基礎，并且由于組織生長期間存儲的應力的釋放，用超聲或光學顯微鏡可以對組織形變進行高分辨率測量。
使用這些方法在原發性和轉移性腫瘤以及少數人類腫瘤樣品中進行測量，結果表明，原發性和轉移性腫瘤中的固體應激和儲存的彈性能量可能不同，因為它們依賴于兩種不同腫瘤細胞及其周圍的微環境。具有較高彈性能量的腫瘤不一定更硬，反之亦然。固體應激隨著腫瘤生長而增加，并且腫瘤周圍的正常組織對固體應激有明顯反應。
哈佛醫學院放射腫瘤科（腫瘤生物學）的Cook教授說，“兩種藥物現在正在臨床試驗中，它們通過靶向膠原和透明質酸降低作用在腫瘤血管上的機械力。類似于我們以前開發的用于測量固體應激的方法，這些新方法也可以用于測量固體應激減少劑的效果。”
他補充說：“固體應激的表征也有利于治療肥胖患者的癌癥，我們zui近發現胰腺腫瘤中的脂肪細胞、免疫細胞和成纖維細胞之間的作用使肥胖患者的纖維化微環境惡化，進一步加強了血管的壓迫。這可能是迄今為止所確定的固體應激的zui重要的結論，由此生產的旨在減輕固體應激的藥劑可以改善這種常見的致命癌癥的不良結果。”
