临床放射生物学放射肿瘤学的四大支柱之一主要研究内容是电离.PDF

临床放射生物学，放射肿瘤学的四大支柱之一，主要研究内容是电离辐射对肿瘤组织和 正常组织的效应，以及研究这两类组织被射线作用后所引起的生物反应，因此从事肿瘤放射 治疗工作的医生掌握放射生物效应作用机制，放射治疗方法至关重要。 临床放射生物学是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。从应用基础研究角度为临床放射治疗医生设计 和改进治疗方案提供思路和研究依据。是肿瘤放射治疗学的专业基础之一，是其必不可少的 三大基本支柱之一。 放射治疗原则及根本目的就是是最大限度地杀灭肿瘤细胞、最小地损 伤正常组织、最好地保护重要器官。 （一）射线与生物体效应 放射生物效应三阶段 物理 （10-10 S ）：直接作用 化学 （10-5 S ） 生物 （年月日）：间接作用 （二）射线与生物效应的评价 1.传能线密度（Linear Energy Transfer, LET）是指单位长度径迹上平均能量消耗， 每微米单位密度物质的千电子伏数（keV./um）。其中高LET：100keV./um低LET：10keV./um。 2.相对生物效应（Relative Biology Effect, RBE）是(250kV)X线引起某一生物效应 所需剂量与被观察辐射引起同一生物效应所需的剂量比值。具有相对性、多因素、多指标等。 RBE = D250 / Dr 3.放射敏感性（Radiosensitivity）指照射条件完全一致时，机体器官和组织对辐射反 应的强、弱和速度快慢情况。 若反应强、速度快,其放射敏感性就高；反之则低。与放射敏 感性有关因素主要有：（1）敏感细胞：细胞分化高，敏感性低；（2）中度敏感细胞：增殖强， 敏感性高；（3）射线抗拒细胞：细胞周期的分布（M、G2＞G1＞S）是细胞或肿瘤的组织来源。 4.放射可治愈性（Radiation Resectability)是指放射对肿瘤原发部位或区域肿瘤的清 除能力。是反应照射的直接效应，但不一定很快表现。放射敏感性不等于放射可治愈性。 正常组织耐受量 治疗比例 = （Therapeutic Ratio，TR） 肿瘤组织致死量 TR≥1 的肿瘤，放疗可能治愈；TR1，则即使肿瘤达到消退，正常组织也要受到不可接 受的损伤。 某一措施对肿瘤影响 治疗获得系数 = （Therapeutic Gain Factor，TGF） 同一措施对正常组织影响 一个治疗计划TGF 必须1 才有应用价值，TGF 越大，越有价值。 （三）辐射导致的细胞死亡 1.细胞死亡的概念 主要针对分裂细胞，不分裂细胞放射抗拒。放射线对细胞的遗传物 质和DNA 造成不可修复的损伤所致。 （1）间期死亡（Interphase death） 细胞受大剂量照射时，发生的分裂间期死亡（细 胞在下一次分裂前死亡）。 （2）有丝分裂死亡（mitotic death） 由于染色体损伤，细胞在试图进行有丝分裂 时死亡。可能发生在照射后第一次或多次分裂时死亡，但不是无限分裂。故称“增殖性死亡”。 放射治疗细胞杀灭效应主要的评价标准。 （3）凋亡（Apoptosis） 高度的细胞类型依赖性。 2.机制 DNA 是关键靶。 3.细胞存活的概念 临床放射治疗的目的是抑制肿瘤的继续生长，阻止肿瘤细胞的繁殖 传代。“细胞存活”的唯一标准是照射后细胞是否保持再增殖的完整性 (reproductive integrity)，即所分析的是克隆源细胞的增殖活性而不是受照射群体中任意细胞的功能活 性。克隆是指在离体培养的细胞中，一个存活的细胞可以分裂繁殖成一个细胞群体。 4.细胞存活曲线 (cell survival curves) 描述的是放射线照射剂量和细胞存活分数 （surviving fraction，SF)之间的关系。关注的是一定剂量照射以后对克隆源细胞而不是 细胞群任意细胞的杀灭。细胞存活曲线的基本实验方法首先进行离体细胞培养，然后单细胞 接种再用不同剂量照射，再次进行离体细胞培养后计算集落形成率以及细胞存活分数，最后 绘制存活曲线。 平皿克隆数