肿瘤放射治疗学总论及生物学概述-复旦大学肿瘤医院

1、Jemal A, et al. CA Cancer J Clin 2011; 61:6990 新发病例新发病例 新发死亡新发死亡 ( (百万百万) ) ( (百万百万) ) 男性男性 6 6. .6 6 4.4.2 2 女性女性 6 6. .0 0 3 3. .4 4 总计总计 1212. .7 7 7 7. .6 6恶性肿瘤的全球统计恶性肿瘤的全球统计 2005 2005年上海市年上海市上海预防医学杂志上海预防医学杂志 20(8): 421Bentzen SM, et al., Radiother Oncol 2005; 75: 355365Delaney G, et al. Cancer

2、2005; 104: 11291137 1 12/22/18952/22/1895放射治疗放射治疗物物理理手手段段生生物物效效应应 细胞水平生物学细胞水平生物学 024681012Dose (Gy)0. 0010. 010. 11Surviving fractionSC6 9U2SQD9A5 4 9A1 8 47SCC61M CF7整体水平生物学整体水平生物学分子生物学分子生物学射线引致射线引致损伤损伤利用由钋产生的利用由钋产生的 粒子进行的微束实验显示：细胞粒子进行的微束实验显示：细胞核是辐射敏感部位核是辐射敏感部位DNADNA是主要的靶点是主要的靶点PoloniumPolonium par

3、ticlesparticles0 01010m mScale of cell and needleScale of cell and needle直接作用：直接作用： 任何形式的辐射，如任何形式的辐射，如X X或或射线等被生物体吸收射线等被生物体吸收，直，直接作用于细胞的关键靶区，使靶自身被激发或电离，接作用于细胞的关键靶区，使靶自身被激发或电离，从从而产生一系列的生物改变。而产生一系列的生物改变。间接作用：间接作用： 辐射作用于细胞中的其他原子或分子（通常是水）辐射作用于细胞中的其他原子或分子（通常是水），产生自由基，由自由基作用使靶产生损伤。，产生自由基，由自由基作用使靶产生损伤。射线的直

4、接和间接作用射线的直接和间接作用射线直接射线直接直接作用直接作用射线产生的射线产生的间接作用间接作用每每 1 Gy 1 Gy 产生产生: :碱基损伤碱基损伤 1000 1000单链断裂单链断裂 - 1000- 1000双链断裂双链断裂 - 40- 40照射对克隆源细胞体外存活的影响照射对克隆源细胞体外存活的影响X X X X存活细胞定义：存活细胞定义：有有形成集落的能力，即分裂生长成形成集落的能力，即分裂生长成5050个细胞的能力，个细胞的能力，也称为也称为“集落形成集落形成” coloning formingcoloning forming 氧浓度氧浓度富氧富氧乏氧乏氧坏死坏死增殖的增殖的肿

5、瘤肿瘤细胞细胞早、晚早、晚反应组织反应组织细胞杀灭的细胞杀灭的“靶学说靶学说” 细胞的细胞的DNADNA双链中的某一特定区域存在关键位点即双链中的某一特定区域存在关键位点即存在所谓的靶存在所谓的靶 靶受到放射损伤后将直接或间接引起细胞死亡靶受到放射损伤后将直接或间接引起细胞死亡 “单击单靶杀灭单击单靶杀灭”：假设单次打击细胞内的单个关：假设单次打击细胞内的单个关键靶点即可引起细胞的死亡（键靶点即可引起细胞的死亡（又称为又称为型细胞死亡型细胞死亡） “单击多靶杀灭单击多靶杀灭” ：假设细胞内有：假设细胞内有n n个靶个靶, , 只有把只有把n n个靶全部打中个靶全部打中, , 细胞才会死亡细胞才

6、会死亡( (又称又称型细胞死亡型细胞死亡) ) 细胞存活曲线及数学模型细胞存活曲线及数学模型稀疏电离稀疏电离密集电离密集电离早、晚反应组织生物学特点早、晚反应组织生物学特点 根据细胞增殖动力学，可把正常组织和肿瘤分根据细胞增殖动力学，可把正常组织和肿瘤分成二大类，在临床上直接表现为放射反应出现成二大类，在临床上直接表现为放射反应出现时间的早晚。时间的早晚。 增殖快的为早期反应组织或肿瘤，如皮肤和小增殖快的为早期反应组织或肿瘤，如皮肤和小肠上皮细胞等，增殖慢的为晚期反应组织或肿肠上皮细胞等，增殖慢的为晚期反应组织或肿瘤如瘤如CNSCNS，肺等组织。，肺等组织。晚反应组织晚反应组织早反应组织早反应组织QuickTime and a decompressorare needed to see this picture.人肿瘤及正常组织的人肿瘤及正常组织的 / / 比值比值晚反应组织平均值晚反应组织平均值 2.92.9早反应组织平均值早反应组织平均值10.610.6肿瘤通常肿瘤通常 1010大部分肿瘤的大部分肿瘤的 / / 比值与早反应组织比值与早反应