临床放射生物学从实验室走向临床的桥梁课件.ppt

1、12lDNA是射线作用于细胞的主要靶区l增殖性细胞死亡是大部分正常组织和肿瘤细胞照射后死亡的主要形式 l射线所致细胞杀死是呈指数性的（不是按细胞数），即同样的剂量照射产生同样指数性细胞死亡 3l亚致死性损伤的修复l潜在致死性损伤的修复 4l细胞内氧状态l细胞周期时相 l细胞增殖能力 l异质性：不同的肿瘤和正常组织在放射敏感性及修复方面存在显著的差异性 5l分子标志物如P53蛋白能预测辐射生物效应l辐射能诱某些基因的表达，如细胞因子和生长因子等l肿瘤细胞和正常组织通过信号传递，细胞周期的调控和DNA的修复而启动辐射生物效应以及靶向治疗等 6l提供理论根据 l制定治疗策略l设计治疗计划达到个别化的

2、治疗临床验证上述理论的正确性 7l细胞的l细胞的l分次放疗的l分次放疗中细胞周期的 8l数种动物肿瘤（如纤维肉瘤、横纹肌肉瘤）已被证实照射后肿瘤增大的速度超过未照射时的倍增时间l不同的肿瘤照射后增殖的速度和程度有很大的不同 9l目前尚无直接的办法测定人体肿瘤分次治疗中的增殖l只能根据间接的方法来推测其存在 10l在头颈部肿瘤中，90%的复发在照射后两年内，显著短于肿瘤倍增时间所预测的复发时间l治疗疗程延长时剂量必须增加，显著超过预计的所需要的剂量。平均每日由于细胞增殖而需增加0.6Gy，甚而达到1.0Gy。l不同病人肿瘤也存在异质性。11l实行缩短疗程的加速放射治疗计划lBurkitt淋巴瘤l

3、炎性乳腺癌l某些头颈部肿瘤 12l手术或药物处理 肿瘤不完全切除肿瘤细胞 增殖加速l头颈部肿瘤中，手术及颈淋巴结切除后由于残留肿瘤细胞增殖降低术后放疗疗效 术后放疗尽快实施 13l原理：减少肿瘤干细胞数及消灭远处转移改善肿瘤内血供减少对射线有抗性的肿瘤细胞l目的：降低照射剂量，缩小照射范围降低放疗并发症，提高生存率如在晚期乳腺癌中。14l诱导化疗在头颈部肿瘤中并没有导致无瘤生存或生存率增加l可能原因：药物或射线对肿瘤细胞有相同的敏感性或抗性药物能诱导肿瘤细胞对射线产生抗性（尚未证实）药物导致肿瘤细胞增殖速度加快l在动物中应用药物（如CTX）治疗后证实肿瘤细胞增殖速度明显加快，其速度及潜伏期与照

4、射相仿 15l在常规照射6-7周内，早期反应正常组织及大部分肿瘤细胞增殖速度明显加快l诱导化疗一方面能产生肿瘤细胞死亡，另一方面又能使肿瘤细胞增殖速度加快，特别在达到肿瘤CR时要注意。l缩短放射治疗的疗程是较好的方法 16l加速照射的程度也常受到正常组织的制约，常用的方法有以下三种：17l在一日多次照射中，要注意后期反应并发症，如放射性骨髓炎等 18l急性反应：发生于放疗疗程以内l后期反应：发生于放疗疗程结束以后l间接性与继发性的后期反应：临床出现要早于后期反应主要见于上皮下的组织发生率及严重性决定于急性反应的严重性l上述放射反应的出现决定于细胞更新的速度及分化细胞的寿命 19l临床相关剂量在

5、1-3Gy时对正常组织急性反应 影响较少正常组织后期反应 分次剂量密切相关（分次照射放射敏感性）l原因急性正常组织损伤主要来自于损伤（高/值）后期损伤主要来自于损伤（低/值）间接性的后期损伤的/相似于急性反应组织l细胞的增殖20l急性反应组织能很快产生细胞增殖，恢复到正常状态。因而对再次治疗反应相似于第一次治疗l后期反应组织增殖速度慢，在开始增殖前有一个较长的潜伏期，一般来说，只能给予一个部分耐受量（大约50%-75%的耐受量）l目前再次治疗时，正常组织耐受性资料主要来自于动物实验，而很难从临床中获得 21l首次治疗时是否达到全部耐受的剂量l首次治疗时是否有残留l两次治疗相隔时间l两次治疗时的

6、靶区范围是否相同l重要器官的结构和功能情况等 22l在第一次受到亚耐受量照射后需要较长时间恢复（不是修复）l第二次照射的耐受性较差 23l第一次亚耐受量照射后需中等长的时间才能恢复l第二次照射后，两次照射达的总的生物剂量相等耐受生物剂量的130%-135%24l再次照射的耐受性并不会随两次照射间隙时间增加而增加l第二次照射后膀胱损伤很早产生 25l再次照射的耐受性随二次相隔时间的增加而降低l提示：亚临床损伤不断的发展 26l功能性亚单位的排列主要形式平行排列：肾单位、肺泡等串联排列：脊髓等其他：如脑介于上述二者之间。l容积效应取决于组织功能性亚单位排列结构及靶细胞迁移的速度和距离。l容积效应是

7、临床耐受性的重要因素，但有别于敏感性，如肺、肾等 27v皮肤；较大容积效应v肺：较大容积效应v脊髓：较小容积效应v肾：结构相似于肺和肝，部分耐受量低部分容积受到较高的照射剂量肾纤维化和肾小球硬化分泌血管紧张素恶性高血压 28HRS生物效应的增加，不代表细胞内在放射敏感性改变。至今为止，在45株细胞株中78%中存在HRS现象。HRS与组织学类型，P53状态，细胞凋亡，细胞周期时间或G1阻滞均未发现相关性。29在低剂量率照射时，存在反向剂量率效应在低剂量照射存在的HRS的细胞株，在低剂量率照射时也同样存在HRS已证实，在黑色素瘤和软组织肿瘤存在HRS在淋巴瘤和乳腺癌中不存在HRS在人的皮肤研究中，

8、不存在HRS在人类前列腺癌治疗中，经测定皮肤基底细胞密度，未发现HRS30vHRS可能机制：在尚未激发DNA修复过程时所产生的细胞生物效应 31v在临床上的意义：肿瘤和IMRT技术v应用HRS可能会产生治疗增益 32v 细胞内在的放射敏感性的所起作用较低v4个“R”理论不能完全用来解释立体定向治疗v单次大剂量照射主要由于血管损伤和抑制细胞增殖而死亡的结果v根据L-Q模式：早期反应组织：单次20GY相当于常规照射50Gy 后期反应组织：单次20GY相当于常规90100Gy。v脑坏死：常规照射936周出现 立体定向照射于照射后仅数周便出现v脑组织并发症取决于照射容积及分次剂量 33要达到治疗有效，治疗基因必须达到下面要求：进入整个肿瘤靶区足够基因产物以影响放射效应有效的改变放射效应提高肿瘤局控率对肿瘤的增殖效应要大于正常组织提高治疗比例要提高总体生存率3435