分次放射治疗的生物学基础基础医学医药卫生专业资料.ppt

分次放疗的生物学基础第一课
中南大学湘雅医院肿瘤科
周卫兵
问题
分次方案选用的理由？放射生物学=药理学
是否有更合理的分次方案？
肿瘤特征 生物分子指标
周边危及器官
患者合并疾病和一般状况

其他
有再增殖能力的细胞数目
功能亚单位的再增殖的潜力
凋亡—细胞依赖性—淋巴细胞
肿瘤细胞---丧失再增殖完整性=细胞死亡?
放射可治愈性=肿瘤不能增殖
克隆源细胞的存活比例 SF
放射敏感性
组织的反应≠细胞的放射反应
局部控制之一要求：杀灭所有肿瘤干细胞
局部控制的其他要求：
血管损伤（联合生物化学治疗）
放疗修饰剂（肿瘤与宿主的关系，如细胞浸润，促进或抑制肿瘤生长）
旁观细胞：信号－修复
细胞因子，生物分子，引起正常组织的重塑
组织反应
细胞内的信号网络：物理剂量≠生物剂量
共性 可预测的方式 个体间相似
细胞周期（周转）
增殖储备
正常组织的变化小：时间 程度
肿瘤的差异大：一些可治愈 一些不可治愈
细胞的死亡是放射线对细胞的遗传物质和DNA造成不可修复的损伤所致
正常组织的放射反应
死亡类型
分裂性死亡（增殖性死亡,mitotic death ）：2Gy照射，细胞2～3次分裂后
一部分死亡
一部分进入增殖池，导致复发
间期死亡(interphase death)：照射后2～6小时
放射敏感细胞，具有凋亡前趋势（淋巴细胞＋；GBM－）
快速凋亡
分裂性死亡
机制
M期 纺锤体形成失败
G2检查点丢失，导致分裂大灾难，或者不正常的染色体隔离（损伤和丢失了基因）＝染色体畸变
结果
凋亡
坏死
其他
特征：延迟，分裂性死亡≠放射敏感
损伤的结局
凋亡： I型程序性死亡，不完全依赖P53
坏死：病理过程，炎症反应
自我吞噬： II型程序性死亡
分化，衰老，静止：保留部分功能
存活与细胞微环境
生长因子，细胞接触，细胞外基质
放射抵抗：
生长因子激活的淋巴细胞
促有丝分裂原纤维母细胞生长因子提高内皮细胞的放射抵抗性
放疗增敏：靶向药物
存活与细胞微环境
PLDR：接触抑制
TNF
凋亡与反应
凋亡前细胞过多（超过需要）时，放疗引起的快速凋亡，将对个体影响很小。如 WP53和P53裸鼠的肠道照射研究
正常组织反应
一种组织可含有多种细胞类型，可表现急性和晚期反应。
而且急性与晚期反应有一定相关，如纤维化或坏死与湿性脱皮和急性溃疡，溃疡与狭窄等。
正常组织反应
发生在标准放疗（6～8周）内。干细胞。可矫正。
亚急性反应：放疗后几个月如：Lhermitte’s syndrome , 嗜睡，亚急性肺炎。可逆
晚期反应：受多种因素影响（手术，化疗，外伤，感染）。难逆转，不可矫正。
反应程度与疗效不一定相关
急性反应不一定与晚期反应相关（同步化疗可利用）
正常组织反应的决定因素
FSU:功能亚单位的排列方式，串联或并联；FSU损伤的数目；FSU储备的数目。
微血管损伤
支持组织的损伤（基质或间质细胞）
细胞增殖动力学和总剂量
损伤的耐受
严重受损： 发生率5%
重度损伤：发生率10~25%
损伤对患者的威胁？
急性反应：头3个月
晚期反应：放疗后3个月
并发症
急性组织反应
晚期组织反应
急性反应
发生的时间依赖于细胞周期时间
粘膜反应—放疗第2周
皮肤反应 – 放疗第5周
放疗结束后数周消退
RTOG – 急性反应<治疗后90 天 (表面上皮损伤治愈常在治疗后 20- 40 天)
急性反应
粘膜反应 – 强度-是剂量增加方案的限制性毒性
加速分割 – 增加急性毒性
常用的常规分割的最大耐受剂量取决于晚期组织损伤
急性反应
晚期反应
损伤常是永久性的
细胞增殖慢 (纤维母细胞, 神经元细胞)
发展需数月-数年
口腔干燥, 龋齿, 纤维化, 软组织坏死, 神经损伤
最常见：口腔干燥
晚期反应
晚期反应
口腔干燥
损伤浆液腺细胞
可以部分修复
导致龋齿 (射野内或射野外)
软组织坏死
粘膜溃疡, 损伤血管连接组织
可能导致骨或软骨坏死
晚期反应
晚期反应
纤维化
严重的问题, 总剂量的限制性因素
皮下纤维化– 非常严重
大分割增加纤维化危险
眼睛 – 白内障, 视神经损伤, 视网膜病变
耳 – 严重的中耳炎 (NPC, 感觉神经性耳聋SNHL ）
晚期反应
晚期反应
中枢神经系统
灾难性
脊髓病 (30 Gy / 25 F)
颈部屈曲时电击感 (Lhermitte 征)
横贯性脊髓炎 (50 to