第十三讲肿瘤放射生物学培训课程课件.ppt

1、第十三讲肿瘤放射生物学线性能量传递（LET）运动的带电粒子穿过介质时能量的丢失。适应性反应受刺激的受照射细胞对后续照射的再次作用变德更耐受；缩短照射时间，克服肿瘤在增殖，可以提高肿瘤的控制率。早、晚反应组织与总治疗时间临床放射治疗中的非常规分割治疗S是照射剂量为D时的细胞存活率。早反应组织修复能力低，/高，晚反应组织修复能力强，/低。有丝分裂期（M）的细胞或接近有丝分裂期的细胞是放射最敏感的细胞；缩短照射时间，克服肿瘤在增殖，可以提高肿瘤的控制率。多靶单击模型认为，一个细胞有几个靶，这些靶都是相同的，只有当所有的靶都失活，细胞才会死亡。特点通过缩短治疗时间而抑制肿瘤细胞的加速在增殖。衡量亚致死

2、性损伤的修复的指标如小肠上皮细胞，属于早反应组织，T1/2为0.三、氧效应和乏氧细胞的再氧合降低分次剂量会增加组织的放射耐受性。早反应组织和大多数肿瘤的/值大（约10Gy），晚反应组织的/值小（约3Gy）基因组的不稳定辐射诱导的基因组不稳定会导致延后的再繁殖失败；晚反应组织细胞更新慢，照射后损伤出现慢。4Rs细胞损伤的修复（repair of radiation damage）、细胞周期重新分布（redistribution with the cell cycle）、氧效应及乏氧细胞再氧化（the oxygen dffect and reoxygenation）、再群体化即再增殖（repopu

3、lation，reproliferation）潜在致死性损伤指在正常状态下应当在照射后死亡的细胞，若在照射后置于适当的条件下由于损伤修复而又可以存活的现象。若G1期相对较长，G1早期细胞表现相对更耐受，其后渐渐敏感，G1末期相对更敏感；5小时左右，照射后3小时即完成损伤修复。基因组的不稳定辐射诱导的基因组不稳定会导致延后的再繁殖失败；S是照射剂量为D时的细胞存活率。靶学说:认为在细胞内存在对辐射敏感的区域,称之为”靶”,靶的体积小,只有细胞的若干分之一,只有当辐射击中敏感的靶区是才引起损伤效应.型损伤是致死性损伤，型损伤是亚致死性，可修复的。/代表了细胞修复能力的大小。适应性反应受刺激的受照射

4、细胞对后续照射的再次作用变德更耐受；一、放射生物学中辐射的类型缩短照射时间，克服肿瘤在增殖，可以提高肿瘤的控制率。晚反应组织更新慢，在照射期间一般不发生代偿性增殖，因此对总治疗时间不敏感。旁观者效应受照射细胞可传送信号给邻近的未照射细胞，诱导这些细胞发生遗传学上的损伤；凋亡细胞在分裂前死亡或破碎后形成小体被邻近细胞所吞噬；S是照射剂量为D时的细胞存活率。三、氧效应和乏氧细胞的再氧合不同细胞周期的放射敏感性G2/M最敏感，G1早期相对抗拒，G1末期相对敏感，S期最抗拒。主要发生在早反应组织和肿瘤组织。早反应组织和大多数肿瘤的/值大（约10Gy），晚反应组织的/值小（约3Gy）缩短照射时间，克服肿

5、瘤在增殖，可以提高肿瘤的控制率。3）受照得细胞是具有不同放射敏感性的几种细胞的混合体在分次照射间期，一部分乏氧细胞又重新氧合。间接作用可被化学增敏剂或辐射防护剂修饰。一、放射生物学中辐射的类型但后期反应组织如肾小管，却要在照射后很长一段时间才会产生细胞的增殖。4）照射后细胞的再修复作用，以及代谢过程继发效应影响生物效应的观察4Rs细胞损伤的修复（repair of radiation damage）、细胞周期重新分布（redistribution with the cell cycle）、氧效应及乏氧细胞再氧化（the oxygen dffect and reoxygenation）、再群体化

6、即再增殖（repopulation，reproliferation）小肠上皮细胞在照射后24小时开始增殖，结肠和胃则晚一些。缩短照射时间，克服肿瘤在增殖，可以提高肿瘤的控制率。致死性损伤受照射后细胞完全丧失了分裂增殖的能力，是一种不可能修复不可逆的损伤早、晚反应组织与总治疗时间细胞存活曲线（cell survival curves）:是描述放射线照射剂量和细胞存活分数之间关系的曲线。一、放射生物学中辐射的类型主要发生在早反应组织和肿瘤组织。细胞存活曲线（cell survival curves）:是描述放射线照射剂量和细胞存活分数之间关系的曲线。1）现有的/多数是离体细胞或动物试验的结果，与临

7、床有一定的差距。乏氧细胞的存在主要有以下两个原因慢性乏氧由于肿瘤细胞离开血管较远，而氧的扩散距离有限，因而使离开血管较远的肿瘤不能得到充足的营养物质和氧供应，导致这部分肿瘤细胞内的 氧含量下降而形成乏氧状态。在分次照射间期，一部分乏氧细胞又重新氧合。特点通过缩短治疗时间而抑制肿瘤细胞的加速在增殖。细胞存活曲线（cell survival curves）:是描述放射线照射剂量和细胞存活分数之间关系的曲线。早反应组织修复能力低，/高，晚反应组织修复能力强，/低。早、晚反应组织与分次剂量/代表了细胞修复能力的大小。缩短照射时间，克服肿瘤在增殖，可以提高肿瘤的控制率。脊髓属于晚反应组织，T1/2大约2

8、.相反，如果两条链的断裂发生在对侧互补碱基位置上，或间隔几个碱基对，这时可能会发生双链断裂，从而导致染色体折成两段。在此剂量点，单击所致的细胞损伤与双击所致的细胞损伤的贡献相等。单击学说:生物大分子或细胞的敏感靶区被电离粒子击中一次,即足以引起生物大分子的失活或细胞的死亡.有丝分裂期（M）的细胞或接近有丝分裂期的细胞是放射最敏感的细胞；可能增加非增殖性细胞群（如晚反应组织）的耐受量。降低分次剂量会增加组织的放射耐受性。降低分次剂量会增加组织的放射耐受性。适应性反应受刺激的受照射细胞对后续照射的再次作用变德更耐受；在分次照射间期，一部分乏氧细胞又重新氧合。单靶单击模型:SF=eD或SF=eD/D

9、0 D0=1/晚反应组织更新慢，在照射期间一般不发生代偿性增殖，因此对总治疗时间不敏感。G1期抑制一般来说，在快速分裂的细胞中，照射并不影响G1到S，在缓慢分裂的 细胞中，照射可使G1到S减慢。G2期阻滞细胞受照后有丝分裂指数立即下降，因为细胞进入G2期后受到完全而短暂的阻滞。靶学说:认为在细胞内存在对辐射敏感的区域,称之为”靶”,靶的体积小,只有细胞的若干分之一,只有当辐射击中敏感的靶区是才引起损伤效应.在此剂量点，单击所致的细胞损伤与双击所致的细胞损伤的贡献相等。不同细胞周期的放射敏感性G2/M最敏感，G1早期相对抗拒，G1末期相对敏感，S期最抗拒。衡量亚致死性损伤的修复的指标若G1期相对

10、较长，G1早期细胞表现相对更耐受，其后渐渐敏感，G1末期相对更敏感；直接作用是高LET粒子与生物物质相互作用的主要过程。小肠上皮细胞在照射后24小时开始增殖，结肠和胃则晚一些。T1/2亚致死损伤半修复时间，50%细胞损伤修复所需要的时间。口腔粘膜炎症于常规照射开始后的1421天出现，可是细胞的增殖却于1021天开始，细胞的增殖能增加正常组织的耐受性，相当于平均每天1Gy。靶学说:认为在细胞内存在对辐射敏感的区域,称之为”靶”,靶的体积小,只有细胞的若干分之一,只有当辐射击中敏感的靶区是才引起损伤效应.口腔粘膜炎症于常规照射开始后的1421天出现，可是细胞的增殖却于1021天开始，细胞的增殖能增

11、加正常组织的耐受性，相当于平均每天1Gy。射线对DNA的损伤包括单链断裂和双链断裂。乏氧细胞的再氧合不同肿瘤细胞中存在不同比例的乏氧细胞，照射时，射线杀死全部的有氧细胞，剩下乏氧细胞。晚反应组织更新慢，在照射期间一般不发生代偿性增殖，因此对总治疗时间不敏感。晚反应组织细胞更新慢，照射后损伤出现慢。T1/2代表了修复的速度。早反应组织类似于肿瘤组织，亦存在再增殖，且在增殖有利于正常组织的修复。细胞在单次剂量照射后如仍处于 非增殖状态（缺氧或生长在相互抑制的情况下），它们的存活率就较照射后处于增殖 状态的细胞高。缩短照射时间，克服肿瘤在增殖，可以提高肿瘤的控制率。三、氧效应和乏氧细胞的再氧合间接作

12、用可被化学增敏剂或辐射防护剂修饰。4Rs细胞损伤的修复（repair of radiation damage）、细胞周期重新分布（redistribution with the cell cycle）、氧效应及乏氧细胞再氧化（the oxygen dffect and reoxygenation）、再群体化即再增殖（repopulation，reproliferation）潜在致死性损伤指在正常状态下应当在照射后死亡的细胞，若在照射后置于适当的条件下由于损伤修复而又可以存活的现象。成熟细胞，是完全分化了的失去有丝分裂活力的细胞。多靶单击模型认为，一个细胞有几个靶，这些靶都是相同的，只有当所有的

13、靶都失活，细胞才会死亡。射线对DNA的损伤包括单链断裂和双链断裂。早、晚反应组织与分次剂量细胞在单次剂量照射后如仍处于 非增殖状态（缺氧或生长在相互抑制的情况下），它们的存活率就较照射后处于增殖 状态的细胞高。特点通过缩短治疗时间而抑制肿瘤细胞的加速在增殖。T1/2亚致死损伤半修复时间，50%细胞损伤修复所需要的时间。早反应组织修复能力低，/高，晚反应组织修复能力强，/低。特点降低分次剂量减轻晚期反应，缩短治疗时间抑制肿瘤增殖。衡量亚致死性损伤的修复的指标主要发生在早反应组织和肿瘤组织。4）照射后细胞的再修复作用，以及代谢过程继发效应影响生物效应的观察分裂延缓细胞的分裂进程延缓；4）照射后细胞

14、的再修复作用，以及代谢过程继发效应影响生物效应的观察G2期阻滞细胞受照后有丝分裂指数立即下降，因为细胞进入G2期后受到完全而短暂的阻滞。4小时，照射后大约24小时才完成修复。直接作用是高LET粒子与生物物质相互作用的主要过程。特点降低分次剂量减轻晚期反应，缩短治疗时间抑制肿瘤增殖。三、氧效应和乏氧细胞的再氧合细胞存活受照射后细胞是否保留无限增殖的能力，即具有再增殖的完整性。不同细胞周期的放射敏感性G2/M最敏感，G1早期相对抗拒，G1末期相对敏感，S期最抗拒。小肠上皮细胞在照射后24小时开始增殖，结肠和胃则晚一些。一、放射生物学中辐射的类型这类组织/值通常比较高。转化细胞，这些细胞动态的进入另

15、一个细胞群（如网织细胞分化为红细胞）/代表了细胞修复能力的大小。靶学说:认为在细胞内存在对辐射敏感的区域,称之为”靶”,靶的体积小,只有细胞的若干分之一,只有当辐射击中敏感的靶区是才引起损伤效应.在离体细胞培养中，细胞群经照射后，能分裂繁殖成一个大于50个细胞的细胞群的细胞称为克隆源性细胞，即有增殖能力的细胞。T1/2代表了修复的速度。3）受照得细胞是具有不同放射敏感性的几种细胞的混合体如小肠上皮细胞，属于早反应组织，T1/2为0.损伤之后是以活跃增殖来维持组织中的细胞数量的稳定并使损伤得到修复。一、细胞放射治疗的修复线性能量传递（LET）运动的带电粒子穿过介质时能量的丢失。早期反应组织是机体

16、内分裂、增殖活跃并对放射线早期反应强烈的组织，如上皮、粘膜、骨髓、精原细胞等射线对DNA的损伤包括单链断裂和双链断裂。DNA的两条链都发生断裂，但彼此的分开的（间隔一段距离），也很容易发生修复，因两处断裂的修复是分别进行的。线性能量传递（LET）运动的带电粒子穿过介质时能量的丢失。细胞存活曲线（cell survival curves）:是描述放射线照射剂量和细胞存活分数之间关系的曲线。定义损伤之后，组织的干细胞在机体的调节机制的作用下，增殖、分化、恢复组织原来形态的过程。一、放射生物学中辐射的类型SF2细胞在2 Gy照射后的细胞存活率。单靶单击模型:SF=eD或SF=eD/D0 D0=1/晚

17、反应组织细胞更新慢，照射后损伤出现慢。凋亡细胞在分裂前死亡或破碎后形成小体被邻近细胞所吞噬；4Rs细胞损伤的修复（repair of radiation damage）、细胞周期重新分布（redistribution with the cell cycle）、氧效应及乏氧细胞再氧化（the oxygen dffect and reoxygenation）、再群体化即再增殖（repopulation，reproliferation）G1期抑制一般来说，在快速分裂的细胞中，照射并不影响G1到S，在缓慢分裂的 细胞中，照射可使G1到S减慢。射线对DNA的损伤包括单链断裂和双链断裂。临床放射治疗中的非常规分割治疗再繁殖失败细胞在试图进行第一次或后续有丝分裂时死亡；/代表了细胞修复能力的大小。射线对DNA的损伤包括单链断裂和双链断裂。直接作用是高LET粒子与生物物质相互作用的主要过程。有丝分裂期（M）的细胞或接近有丝分裂期的细胞是放射最敏感的细胞；加速治疗定义在1/2常规照射治疗的总时间内，通过一天照射2次或多次的 方式，给予与常规相同的总剂量。衡量亚致死性损伤的修复的指标