麻省理工学院的研究人员已经设计出一种方法，通过在输送药物之前用纳米颗粒包裹细胞，使肿瘤细胞对某些类型的癌症治疗更敏感。

通过在机械力的作用下将数百个微小颗粒束缚在肿瘤细胞表面，研究人员使细胞更容易受到诱发癌细胞自杀的药物的攻击。似乎拴系的纳米颗粒通过流动血液增加了施加在细胞上的力，这使得细胞更容易死亡。

“当你将许多颗粒附着在这些细胞的膜上，然后将它们暴露在模仿人体内的那些细胞的力量时，就像血液流动一样，这些疗法变得更加有效。它是利用聚合物材料放大细胞力量的一种方式，“麻省理工学院科赫综合癌症研究所的博士后迈克尔米切尔说，该研究的主要作者。

在小鼠试验中，研究人员发现，栓系纳米粒子使诱导细胞自杀的药物的效率提高了50%，这种组合消除了小鼠中高达90%的肿瘤细胞。

麻省理工学院David H. Koch研究所教授R​​obert Langer是该论文的高级作者，该论文发表在3月20日出版的Nature Communications上。

增强细胞死亡

除了研究肿瘤的异常遗传和生化特征外，近年来科学家和工程师还研究了肿瘤的物理特征如何促进疾病进展。实体肿瘤利用物理力，例如它们增加的僵硬度和改变的血流量，以增强它们的存活和生长。流动的血液和液体在软组织中施加的力也影响癌症和各种宿主细胞的行为。

在这项新的研究中，麻省理工学院的研究小组着手确定诸如血流所施加的物理力量是否会影响肿瘤对药物治疗的反应。他们专注于一种名为TRAIL的实验药物，它是一种在免疫系统的不同细胞上表达的蛋白质。TRAIL是肿瘤坏死因子家族的成员，其与细胞膜上的死亡受体结合，向它们发送刺激细胞凋亡或程序性细胞死亡的信号。

最初的实验表明，肿瘤细胞在暴露于来自生理液体的剪切力后变得对该药物更敏感。“在这些流动条件下，更多的肿瘤细胞在治疗药物存在的情况下开始死亡，”米切尔说。

这导致研究人员假设他们可以通过增加作用于它们的力量使细胞更容易受到治疗。一种方法是将微小颗粒附着到细胞表面。像球一样起作用，当血液流过时，系留的颗粒在肿瘤细胞表面猛击和拉扯，使细胞更容易受到来自药物的细胞死亡信号的影响。

可以注入血流的颗粒由称为PLGA的可生物降解的聚合物制成。这些颗粒涂有另一种聚合物PEG，该聚合物用在肿瘤细胞表面上发现的蛋白质特异性的配体或抗体标记，这使得它们能够被束缚在表面上。

在小鼠试验中，研究人员发现将颗粒附着在肿瘤细胞上，然后用TRAIL处理它们可以杀死血液中的转移性肿瘤细胞，并减少小鼠实体肿瘤的进展。研究人员测试了从100纳米到1微米的颗粒，发现最大的颗粒更有效。此外，随着更多数量的颗粒被拴在表面上，更多的细胞死亡。