重离子照射肿瘤细胞的相对生物学效应值

对人肝癌细胞SMMC-7721细胞和黑色素瘤细胞A375细胞,进行80.55MeV 12C6 离子、X射线和γ射线照射,通过克隆存活实验获剂量-存活曲线,以X射线或γ射线为标准,计算重离子的相对生物学效应(Relative biological effectiveness,RBE ).结果显示,两种细胞的重离子RBE值都大于1,且分次照射的RBE大于单次照射.重离子照射SMMC-7721细胞的RBE高于A375细胞,分次照射的差异更明显.重离子具有独特的物理特性及高传能线密度(Line energy transfer,LET)下的强杀伤作用,可有效杀伤不同肿瘤细胞,减弱了细胞间的敏感性差异.临床的分次照射重离子治疗时,细胞的亚致死修复明显降低,可采取较少的照射次数达到杀伤肿瘤的目的,提高肿瘤治疗效率,减轻病人痛苦.     

12C6+离子辐照诱发人类肝L02细胞hprt基因突变的研究

本文研究12C6 离子辐照人类肝细胞系L02细胞诱发hprt基因突变与剂量的效应关系,为正确评价重离子对人体正常组织细胞的辐射风险及危害提供基础数据和依据.分别用12C6 离子束(LET为30 keV/μm)和X射线(LET为0.2 keV/μm)对L02细胞进行0～6Gy照射后,用克隆形成法检测细胞的存活分数,另外在含有6-TG的培养基中克隆、筛选hprt突变细胞株,测定突变频率.结果表明:12C6 离子辐照后L02细胞的存活分数明显小于X射线照后.两种射线照射后,每106个存活细胞中突变克隆的个数随照射剂量增大而增大,受照细胞的突变频率也都在1Gy处最大.但相对于X射线,人类肝细胞系L02细胞对高LET重离子辐射更敏感,而且12C6 离子束诱发更多的存活细胞hprt基因突变.     

α/β值与肿瘤细胞辐射敏感性及肿瘤细胞分次照射生物学效应研究

为考察恶性肿瘤细胞的分次照射效应，选取5种具有高辐射抗性的恶性肿瘤细胞系分别进行单次和分次的γ射线照射，比较它们的剂量存活曲线的α/β值及D50、D10值。结果表明，D50的分次照射效应的高-低排列次序为：SMMC-7721、HeLa、A549、HT29和PC3细胞，D10的分次照射效应的高．低排列次序为：SMMC-7721、HeLa、PC3细胞、A549和HT29细胞。5种肿瘤细胞的α/β值的低．高排列次序为：SMMC-7721、PC3、HeLa、A549和HT29细胞；除PC3细胞外，其余四种细胞的辐射敏感性和分次效应均与α/β值相关，α/β值越小，细胞越不敏感且分次效应越明显。不同组织来源的肿瘤细胞的辐射敏感性差异较大，其修复功能和分次照射的生物学效应也有相应的差异，部分肿瘤细胞的辐射敏感性和分次照射的生物学效应与其修复能力相关，单次照射剂量存活曲线的参数α/β值可作为检测肿瘤细胞的辐射敏感性和分次照射的生物学效应的标准。     

三种肿瘤细胞对γ射线辐射敏感性的比较

选取对数期生长细胞接受0～6Gy^60Coγ射线照射。用克隆形成法检测细胞的存活率，并比较三种细胞的D50（细胞存活分数为50％时的剂量），以衡量细胞的辐射敏感性。同时，以α/β值作为标准衡量了三种细胞的修复能力并与各自的辐射敏感性进行了对比。结果显示，在0～6Gy剂量范围内，三种细胞的辐射敏感性呈现一定差异，在相同的剂量照射下，SMMC-7721细胞的存活分数最高，而A375细胞的存活分数最低。从剂量-存活曲线可以计算出SMMC-7721、HeLa和A375三种细胞的D50分别为2．3、1．9和1．2Gy；其α/β分别为0．36、2．35和5．6。表明三种细胞的辐射敏感性由高到低依次为A375、HeLa、SMMC-7721，而其修复能力由高到低依次为SMMC-7721、HeLa、A375。     

辐射诱导造血祖细胞（GM—CFU）的HPRT基因突变

研究了单次和分次＾１３７Ｃｓγ射线照射所致辐射残留损伤小鼠骨髓粒，巨噬系造血细胞细胞（ＧＭ－ＣＦＵ）的ＨＰＲＴ基因突变。结果证明单次照射时突变频率与密切相关。总剂量相同的分次照射与单次照射的结果未见差异。辐射防护药ＱＲ－２７２１地ＨＰＲＴ基因突变有防护作用。     

不同LET辐射对HepG2肝癌细胞的辐射敏感性与周期阻滞的影响

本工作研究不同LET射线辐照对HepG2肝癌细胞辐射敏感性、周期进程和凋亡的影响,为重离子治疗癌症的临床应用积累基础数据.以0、0.5、1、2、4、8Gy剂量的12C6 离子及X射线分别照射处于指数生长期的HepG2细胞,用克隆形成率测定细胞辐射敏感性,通过流式细胞术测定细胞DNA含量以确定各时相细胞的比例及细胞凋亡情况.实验结果显示,12C6 离子辐照所致的HepG2细胞存活率明显低于X射线.随着吸收剂量的增加和修复时间的延长,12C6 离子能导致更显著的细胞S期阻滞、G2/M期阻滞延迟和细胞凋亡.说明与X射线相比,12C6 离子辐照能更有效地杀伤HepG2肝癌细胞并诱导其凋亡.     

基于染色体畸变的细胞存活模型研究

为评估质子和重离子的辐射生物效应，建立了基于染色体畸变的细胞存活机理模型。开发了纳剂量生物物理蒙特卡罗模拟程序（NASIC）的DNA损伤修复模块，用于模拟不同射线类型、不同传能线密度（LET）辐射所致细胞核内染色体畸变产额。在分析辐射所致染色体畸变产额规律的基础上，建立了基于染色体畸变的细胞存活机理模型，并根据细胞存活实验数据拟合模型参数。以V79细胞为例，对于X射线和不同LET的质子，细胞存活分数的模型计算值与实验数据符合得很好，相关系数为0.985 3。采用⁴He离子的实验数据对模型及参数进行了验证，模型计算值与实验数据的相关系数为0.931 1。可见，模型能较好地区分不同射线类型、不同LET辐射在细胞致死效应上的差异。     

不同LET低剂量辐射诱发人外周血淋巴细胞微核的剂量-效应关系

采用松胞素B微核法,分别检测了60Coγ射线1、2C重离子2、52Cf混合中子三种射线0～1 Gy(0、0.25、0.5、0.75、1 Gy)照射人离体外周血的微核率,建立了相应的微核低剂量-效应曲线,并对其剂量-效应关系进行比较。结果表明6,0Coγ射线2、52Cf混合中子的剂量-效应关系均为线性平方模型,拟合方程分别为YCo=0.008+0.016D+0.075D2(R2=0.9645,剂量为0～1 Gy)和YCf=0.008+0.297D+0.075D2(R2=0.9842,0～1 Gy);12C重离子是指数模型,拟合方程为Yc=0.033e1.9732D(R2=0.9978,剂量为0.25～1 Gy)1。2C重离子2、52Cf混合中子造成的微核率明显高于60Coγ射线。在1 Gy以内低剂量范围,高LET射线对离体外周血淋巴细胞的损伤明显高于低LET射线,且252Cf混合中子的相对生物效应(RBE)高于12C重离子。     

三株肿瘤细胞对X射线辐射敏感性的比较

比较研究X射线对人子宫颈癌细胞(He La)、人肝癌细胞(Hep G2)和人粘液表皮样癌细胞(MEC-1)的辐射敏感性。X射线照射三株细胞至吸收剂量2、4、6、8 Gy后0.5、4和24 h,用克隆形成实验测定细胞增殖,中性彗星电泳法检测DNA双链损伤(DNA double strand breaks,DSB),免疫荧光染色法检测磷酸化组蛋白H2AX(γH2AX)焦点的形成。结果显示:2、4、6、8 Gy剂量组及照射后不同时间点均以Hela细胞的存活分数(Survival fraction,SF)最高;CASP软件分析显示,DSB增加呈现时间和剂量依赖关系,照射后4 h尾矩(Tail moment,TM)增加最为明显,其中以MEC-1细胞增加最为显著;照射后0.5和4 h,γH2AX阳性细胞率达到100%,照射后24 h逐渐下降,其中Hela细胞下降最为明显。结果提示,克隆形成实验、中性彗星电泳和γH2AX焦点检测法的联合使用能有效预测肿瘤细胞辐射敏感性。     

高LET重离子照射人肿瘤细胞的DNA双链断裂及修复研究

依托兰州近代物理研究所的HIRFL装置对人肝癌细胞SMMC-7721进行高LET的重离子辐照,同时利用脉冲场凝胶电泳研究高LET辐射引起的细胞DSB及其修复的特点.对于不同离子的辐射进行了比较分析,探索重离子的辐射生物学效应机理.结果发现,随着剂量的增加,初始DSB在给定剂量范围内呈线性增长,LET较高的氩离子的剂量效应曲线具有较大的斜率.对于DSB分布情况的研究发现,LET不同,大小片段的分布随着剂量的变化呈现不同的变化情况.修复研究显示两种LET辐射的快修复在30 min左右都已经结束,此后都开始了慢修复,对于高LET的氩离子辐射来说,快修复和慢修复完成的修复量均高于较低LET的碳离子辐射.4 h时,两种辐射残余的DSB基本一致.结果证明了高LET辐射下初始DSB与剂量的线性依赖关系,且发现不同种类的离子辐射引起的DSB的剂量效应曲线的斜率不同.结果也显示了DSB的非随机分布现象和DSB修复的双阶段模式,发现LET、离子种类和剂量对于DSB的片段非随机分布同时存在影响,同时修复结果提示慢修复机制和错修复在高LET辐射引起损伤的修复研究中可能具有重要意义.     

α核素用于肿瘤靶向治疗研究的进展

α核素具有极强的放射生物学效应和细胞毒性作用,特别对散在性癌和微转移癌的内放射治疗具有良好的应用前景.本文介绍了目前国内外一些研究比较活跃的α治疗核素用于肿瘤靶向治疗研究的新进展,对于存在的问题、现状及临床应用前景也进行了探讨.     

肿瘤间质介入β核素治疗过程中的数学模型

为了给定量优化肿瘤间质介入放射性核素治疗方案提供理论依据。通过分析肿瘤间质介入核素治疗的全过程,对过程中的吸收剂量、剂量效应及疗效预测三个层次的数学模型进行理论探讨。给出了肿瘤组织中吸收剂量率及克隆源性细胞存活率的时空分布计算公式,并导出了肿瘤的控制概率计算公式。     

重离子束治癌装置及技术发展

首先简要回顾了重离子束治癌在我国的兴起与发展的情况.随后着重介绍了重离子束治癌装置及部分关键技术:总体布局方案、束流引出模式、束流配送系统、束流旋转机架、辐照门控系统、PET成像等.     

Graves眼病患者血清白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α的测定

为研究白细胞介素－６（ＩＬ－６）和肿瘤坏死因子－α（ＴＮＦ－α）在Ｇｒａｖｅｓ眼病（ＧＯ）发病机理 中的作用，用放射免疫分析法测定３８例ＧＯ患者、３３例无眼病的Ｇｒａｖｅｓ病（ＧＤ）患者和２４例正常 人的血清ＩＬ－６和ＴＮＦ－ α浓度。 ＧＯ患者血清ＩＬ－６和ＴＮＦ－ α水平（ｘ±ｓ ３４１．７±１５１．８和７８４．４ ± １１０３．５ｐｇ／ｍＬ）分别明显高于ＧＤ患者的水平（ｘ±ｓ１７４．７±５３．５和５９７．９±４００．０ｐｇ／ｍＬ）（Ｐ＜０．０１， Ｐ＜０．０５）。ＧＤ患者和正常对照组之间血清ＩＬ－６和ＴＮＦ－α水平均无明显差异（Ｐ＞０．０５）。ＧＯ病 人血清ＩＬ－６和ＴＮＦ－α浓度呈正相关（ｒ＝０．４５， Ｐ＜０．０１）。结果提示ＩＬ－６和ＴＮＦ－α在ＧＯ发病 机理中可能是一重要因素。     

Inhibitory effect of low dose irradiation on tumor metastases in tumor bearing in mice

Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｆｌｏｗｄｏｓｅｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｏｎｔｕｍｏｒｍｅｔａｓｔａｓｅｓｉｎ　ｔｕｍｏｒｂｅａｒｉｎｇｉｎｍｉｃｅＷｅｉＤａｏ－Ｙａｎ（魏道严）；ＪｉｎＡｏ－Ｘｉｎｇ（金敖兴）；ＨｕａｎｇＧｕｏ（黄帼）；ＷａｎｇＳｉ...     

肿瘤乏氧靶向性基因治疗增强放射治疗的实验研究

乏氧是实体肿瘤组织微环境中的一个重要现象,乏氧肿瘤细胞对放射治疗、化学治疗的耐受性增强,乏氧肿瘤细胞的存在是恶性肿瘤患治疗失败、复发和转移的重要原因之一。乏氧细胞的基因表达与正常细胞有着很大的差异,然而,这些差异使针对肿瘤乏氧细胞的靶向性治疗成为可能。本研究利用乏氧细胞自身的特点,构建乏氧依赖性表达的腺病毒载体,借助该载体引导自杀基因BCD(细菌胞苷脱氨酶,     

SOD对肿瘤细胞凋亡影响和抗氧化损伤的研究:Ⅰ.SOD与DDP、ADM、VP16合用对肿瘤细胞凋亡的影响

将顺铂(DDP)、阿霉素(ADM)和足叶乙甙(VP16)以不同时间作用于实验小鼠宫颈癌Hela细胞,测定细胞内活性氧(ROS)水平和细胞凋亡率,研究抗肿瘤药物诱导Hela细胞凋亡与细胞内ROS水平的关系。研究表明,在抗肿瘤药物作用前加入超氧化物歧化酶(SOD),会减少Hela细胞的凋亡,在抗肿瘤药物作用24h后加入SOD,对Hela细胞的凋亡无影响,而且对Hela细胞p53、c?fos基因产物表达也无影响。荷瘤小鼠机体整体水平研究表明,在给予化疗药物4h后连续5d注入SOD,与单纯化疗药物组相比,可显著减少荷瘤小鼠骨髓细胞,肝脏和脾脏组织匀浆中ROS水平。表明后注入SOD可直接清除重要脏器细胞内因化疗药物产生的过量ROS,还可提高其它抗氧化酶活性而协同清除化疗药物产生的过量ROS,从而避免正常器官的氧化性损伤。本研究结果为肿瘤化疗中适时施用SOD,减少化疗的毒副作用具有一定指导意义。     

EGFR与肿瘤细胞放射敏感性

表皮生长因子（Epidermal growth factor receptor，EGFR）属于酪氨酸激酶受体，在多种上皮来源的恶性肿瘤中存在着过度表达和变异。EGFR与相应配体结合后激活，继而活化一系列下游信号通路并产生众多的生物效应。EGFR信号通路与肿瘤细胞放射敏感性降低密切相关，其机制可能与促进细胞增殖、抑制凋亡、调控细胞周期阻滞、促进DNA辐射损伤修复有关，运用EGFR单克隆抗体和小分子特异性抑制剂可以增强肿瘤细胞的放射敏感性。     

乳腺癌保乳术后瘤床同步加量两种放疗技术的比较

比较早期乳腺癌保乳术后瘤床同步加量三维适形野中野放疗(FIF-CRT)与容积旋转调强放疗(VMAT)技术靶区及危及器官的剂量学差异。选取15例左侧乳腺癌保乳术后女性患者,对每位患者分别设计三维适形野中野放疗计划和容积旋转调强计划。在剂量体积直方图上比较靶区的适形度指数、均匀性指数、靶区覆盖率和危及器官的受照剂量体积和所需机器跳数(MU),并进行统计学差异分析。VMAT计划较FIF-CRT计划,PTV1处方剂量覆盖率增加了5.62%(p0.001);瘤床PGTV处方剂量覆盖率增加了10.64%(p0.001);VMAT计划PTV的适形度指数(CI)和均匀性指数(HI)均优于FIF-CRT计划。两种计划左肺V20,心脏的V10和Dmax均无统计学差异,但VMAT的左肺V5、V10和Dmean,心脏的V5,右乳和右肺的V5、Dmean,脊髓的Dmax明显增高且有统计学差异(p0.05);VMAT的左肺V30、V40和心脏的V20低于FIF-CRT计划;VMAT和FIF-CRT的平均机器跳数分别是745 MU和250 MU(p0.001)。早期乳腺癌保乳术瘤床同步加量VMAT放疗与FIF-CRT相比能明显改善靶区的剂量覆盖率和均匀性,但正常组织高剂量区域受照体积减少,低剂量区域受照体积增加,机器跳数增加。     

SOD对肿瘤细胞凋亡影响和抗氧化损伤的研究:I.SOD与DDP、ADM、VP16合用对肿瘤细胞凋亡的影响

将顺铂(DDP)、阿霉素(ADM)和足叶乙甙(VP16)以不同时间作用于实验小鼠宫颈癌Hela细胞,测定细胞内活性氧(ROS)水平和细胞凋亡率,研究抗肿瘤药物诱导Hela细胞凋亡与细胞内ROS水平的关系。研究表明,在抗肿瘤药物作用前加入超氧化物歧化酶(SOD),会减少Hela细胞的凋亡,在抗肿瘤药物作用24h后加入SOD,对Hela细胞的凋亡无影响,而且对Hela细胞p53、c-fos基因产物表达也无影响。荷瘤小鼠机体整体水平研究表明,在给予化疗药物4h后连续5d注入SOD,与单纯化疗药物组相比,可显著减少荷瘤小鼠骨髓细胞,肝脏和脾脏组织匀浆中ROS水平。表明后注入SOD可直接清除重要脏器细胞内因化疗药物产生的过量ROS,还可提高其它抗氧化酶活性而协同清除化疗药物产生的过量ROS,从而避免正常器官的氧化性损伤。本研究结果为肿瘤化疗中适时施用SOD,减少化疗的毒副作用具有一定指导意义。