放射生物学讲义.pdfVIP

临床放射生物学基础 临床放射生物学基础 重庆医科大学附属第一医院肿瘤科 重庆医科大学附属第一医院肿瘤科 第一章 概 述 放射肿瘤学由四部分组成：放射治疗物理 学、临床放射生物学、放射技术学、放射 肿瘤学临床。 放射治疗物理学：用什么？如何应用？ 临床放射生物学：为什么？如何应用？ 放疗技术学：研究具体运用各种放射源或设备治疗病 人，射野设置 定位技术 摆位技术； 放射肿瘤学临床：物理学、生物学结合肿瘤学 放射生物学 主要研究放射线对生物体的作用，观察不同质的放射线照 射后的各种生物效应以及不同内、外因素对生物效应的影 响。 临床放射生物学 研究和探讨人类肿瘤及正常组织在放射治疗中的生物学问 题。根据临床放射生物学理论阐述放射治疗原理，探讨影 响肿瘤和正常组织对放射线反应性的生物学因素，寻找减 少放射治疗副反应的办法和措施。 目标：从应用基础研究角度为临床放射治疗医师设计和改 进治疗方案提供思路和研究依据。 临床放射生物学在放射治疗中的作用 概念 为放射治疗提供理论基础，确认放射线对 肿瘤和正常组织的作用机制及其受照射后 的生物体构成反应的过程。 DNA损伤及修复； 肿瘤乏氧细胞； 肿瘤细胞再氧合； 肿瘤干细胞再群体化等 治疗策略的实证研究 放射生物学的作用是为治疗方法的改变提 供生物学方面的定量性资料。 加速治疗； 超分割治疗； 大分割治疗； 乏氧细胞增敏剂； IMRT； 高LET放射治疗等 个体化放射治疗方案的研究和设计 tailored therapy “个体肿瘤放射敏感性预测” 其意义在于制定个体化放疗方案提供基础。 放射敏感的肿瘤可降低分次剂量同时化疗； 放射抗拒的肿瘤可加大分次剂量和应用放射增敏剂使患者 受益。 目前尚不能完全准确、可靠地预测个体肿瘤 的治疗反应性，预测放射敏感性是放射治 疗的“holy grail”. 第二章 电离辐射对生物体的作用 辐射生物效应的时间标尺 the time-scale of effect in radiation biology 不同水平生物效应的发生时间、顺序和过程。 物理阶段：带电粒子和组织细胞的原子之间相互作用 化学阶段：受损伤的原子和分子与其他细胞成分发生 快速化学反应的时期。特点：清除反应之 间的竞争(灭活自由基的巯基化合物，固定 反应等) 。 生物阶段：包括所有的激发过程，如损伤修复/细胞死 亡等 正常组织 早反应：皮肤粘膜破损、 肠粘膜裸露、造血系统损伤 晚反应：皮肤毛细血管扩 张、软组织或脏器得到纤维化、中枢 神经受照射部位损伤和血管损伤 辐射致癌 电离辐射的直接作用和间接作用 直接作用（direct action of radiation） 是任何射线(X线、带电或不带电粒子）在被生物物质吸收 时，直接和细胞关键的靶起作用，靶的原子被电离或激 发，从而启动一系列的事件导致生物改变。高LET射线主 要是直接作用。 间接作用（indirect action of radiation） 射线在细胞内和另一个原子或分子相互作用产生自由基， 它们可以扩散一定距离达到一个关键的靶并造成损伤，称 之为间接作用。即射线先作用于关键靶的周围结构，其分 解产物再作用于关键靶。 X射线的间接作用,从入射光子的吸收到最终生物效应的产生 入射X射线光子 快速电子 离子自由基 自由基 由化学键断裂引起的化学变化