临床放射生物学课件
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2/9/2021
临床放射生物学
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人肿瘤照射后细胞增殖
目前尚无直接的办法测定人体肿瘤分次 治疗中的增殖
只能根据间接的方法来推测其存在
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临床放射生物学
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细胞增殖存在的间接证据
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
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。
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诱导化疗
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
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。
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诱导化疗
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
不同病人肿瘤也存在异质性。
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细胞增殖动力学提示
实行缩短疗程的加速放射治疗计划 Burkitt淋巴瘤 炎性乳腺癌 某些头颈部肿瘤
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其他因素与细胞增殖的关系
手术或药物处理 肿瘤不完全切除肿瘤 细胞 增殖加速
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
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再次治疗时要考虑的因素
首次治疗时是否达到全部耐受的剂量 首次治疗时是否有残留 两次治疗相隔时间 两次治疗时的靶区范围是否相同 重要器官的结构和功能情况等
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肺
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)
第二次照射的耐受性较差
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肾脏
再次照射的耐受性随二次相隔时间的增 加而降低
提示:亚临床损伤不断的发展
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正常组织耐受性和容积效应
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。
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。
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正常组织的辐射损伤
急性反应:发生于放疗疗程以内
后期反应:发生于放疗疗程结束以后
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
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
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细胞的增殖
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剂量的记忆
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
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)
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
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脊髓
第一次亚耐受量照射后需中等长的时间 才能恢复
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%
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膀胱
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
第二次照射后膀胱损伤很早产生
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细胞损伤的修复
亚致死性损伤的修复 潜在致死性损伤的修复
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决定细胞杀灭的因素
细胞内氧状态 细胞周期时相 细胞增殖能力 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
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分子标志物
分子标志物如P53蛋白能预测辐射生物效 应
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生物效ห้องสมุดไป่ตู้和分次剂量
临床相关剂量在1-3Gy时
– 对正常组织急性反应
影响较少
– 正常组织后期反应 射放射敏感性)
分次剂量密切相关(分次照
原因
– 急性正常组织损伤主要来自于α损伤(高α/β值)
– 后期损伤主要来自于β损伤(低α/β值)
– 间接性的后期损伤的α/β相似于急性反应组织
引言:
50年来临床放射生物学所 取得的主要研究业绩
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射线作用的靶区
DNA是射线作用于细胞的主要靶区 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 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
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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。
缩短放射治疗的疗程是较好的方法
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加速照射
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 :
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并发症
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
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临床放射生物学的基本理论: 四个“R”
细胞的修复 细胞的增殖 分次放疗的氧化 分次放疗中细胞周期的分布
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动物肿瘤经照射后的细胞增殖
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
不同的肿瘤照射后增殖的速度和程度有 很大的不同
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
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 射相仿
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细胞增殖动力学的临床意义
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
辐射能诱某些基因的表达,如细胞因子 和生长因子等
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
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临床放射生物学在放射治疗中 的作用和地位
提供理论根据 制定治疗策略 设计治疗计划→达到个别化的治疗→临
床验证上述理论的正确性