輻射治療應用芻議

曹仕煜

摘要 很多因素能誘導細胞凋亡，電離輻射是最重要因素之一。利用放射治療機理與電子移動原理相結合，闡述治療方法，探討電離輻射與細胞凋亡的機理，增強放射治療效果，對輻射防護和腫瘤治療有重要意義。

關鍵詞 腫瘤細胞；電離輻射；細胞凋亡；強磁場；放療

中圖分類號：R454.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2009）06-0093-01

放療是癌癥三大治療手段之一。用各種不同能量射線照射腫瘤，以抑制和殺滅癌細胞是一種治療方法。電離輻射可以殺傷細胞，但各種組織細胞對電離的敏感程度不同，生長快腫瘤在延長照射時間內，分裂所產(chǎn)生的細胞將代償輻射所致死亡細胞。腫瘤細胞對輻射敏感性基本上遵循Bergonic-Tribodeau定律，即輻射敏感性與增殖能力大小成正比，與分化程度成反比[1]。

某些腫瘤細胞（如淋巴瘤、尤文氏瘤等）對放療敏感；輻射的劑量率能顯著影響放療生物效應，尤其是非離子射線如x、γ射線。放療都是用高能量射線，足以使細胞原子發(fā)生電離，使之不能適應該環(huán)境生長而導致死亡或生長受抑制。根據(jù)放射生物學原理，腫瘤組織和晚反應正常組織的生物學效應取決于劑量率，即如果總劑量不變，劑量率提高，正常組織晚反應或弱幅度大于腫瘤控制率的減少。就是說，治療增益比（腫瘤控制率與正常組織并發(fā)癥發(fā)生率之比）隨劑量率增加而減少。高劑量率照射能引起治療增益比下降。放射性粒子具有非常低的初始劑量率[2]。以x線放療時，放療精確度提高后，對受照腫瘤靶區(qū)確定精確度也需要隨之顯著提高。高能量x射線與組織細胞原子的軌道電子發(fā)生光電效應和康普頓效應，使細胞原子的軌道電子受沖擊脫出軌道，致原子瞬間處于帶電狀態(tài)而產(chǎn)生電離作用，達到抑制或殺死細胞作用。其他種類放療（如γ刀、x粒子）或放射元素（如鐳等），同樣利用產(chǎn)生電離作用來達到治療目的。根據(jù)上述原理（電離作用），即對放療敏感細胞比正常組織細胞的電離而受沖擊要低，這樣可采取非放射性電離也許產(chǎn)生同樣效果。細胞對DNA損傷的反應一般分為3個階段：1）對損傷DNA的感知；2）損傷估計階段；3）DNA修復或細胞死亡。細胞周期檢查點（Cheek point）在損傷反應系統(tǒng)中起著關鍵作用，DNA損傷后細胞是否走向凋亡與P53基因狀態(tài)有關[3]。

正常人體各類組織細胞對電子的某些持性，如高頻電流對人體無刺激作用，但產(chǎn)生很強熱量。由于病理性組織細胞（如淋巴瘤、尤文氏瘤等）對電離敏感性高，受損條件低，易達到殺傷腫瘤細胞目的。對于脛骨中部尤文氏瘤，可在瘤兩端向骨部裝入導線，最好用鈦金屬，因它對人體造成反應少，并將其固定于組織內，在導線兩端施加高頻脈沖電流，逐步調整其頻率，使之對人體無刺激作用，又能對瘤體有殺傷作用。如果難做到這一點，可以在病人局部麻醉情況下定向施以高頻電流，使局部電離增強，對腫瘤細胞殺傷或抑制作用，具體調節(jié)數(shù)據(jù)要在實踐中逐步驗證和完善。同時也可能因腫瘤性質不同而異。雖然人體各組織間或腫瘤間導電性能不同，為讓正常組織不受電離或電離降低，可以對非需電離部分加上強磁場，因為高頻脈沖直流電在有強磁場區(qū)域里難以通過，這是電子移動受到磁場力作用所致，該部分的電流就很弱，不至于損傷組織細胞。故此方法可適用于大部分腫瘤治療，尤其是對放療敏感組織細胞更好，可選擇性進行電離，盡可能對周邊組織減少損傷，最大程度減少放療副作用（如肝癌）。這是因為癌組織密度相對比周圍組織高，即它的導電性相對比周圍組織高，而且癌組織細胞里DNA成分較多所致。輻射使受照射細胞表面受損傷穿孔，引起細胞膜透性改變，使帶負電荷的外源DNA進入細胞，隨著輻射劑量增加，胞內基因產(chǎn)物量相應增加，抑制腫瘤生長。研究電離輻射致細胞凋亡的分子機制對基因—放射治療的選擇及尋找新的分子靶點具有重要指導意義。

倘若沒有明顯導電性差異，可根據(jù)上述磁場控制方法而達到，對不同部位腫瘤可依此放療方法得到局部電離殺傷癌細胞，以達到治療目的，尤近體表者，操作更方便，效果最佳。同時，癌細胞自身結構復雜，DNA成分較多，或許稍為帶電，利用高頻脈沖直流電方法，可類同電泳方法達到集中于癌細胞周圍，限制其擴散作用，進行電離治療。電離誘發(fā)細胞凋亡是一個極為復雜的生物學過程，涉及基因活化、轉錄、蛋白修飾酶的激活及離子濃度等諸多因素。

電極連接方法和磁極的控制，在實踐中總結、完善治療方法，以達到治療效果。對電離輻射誘導腫瘤基因—放射治療的研究，作為治療腫瘤重要手段，利用腫瘤組織與正常組織對誘發(fā)細胞凋亡的敏感性差異，用小劑量輻射選擇誘發(fā)腫瘤細胞凋亡，既消除癌細胞，又保護正常細胞，為腫瘤治療提供新思路。但目前仍面臨載體的穩(wěn)定性、臨床驗證等系列問題，需要繼續(xù)探索。大量實驗研究已證實，低劑量輻射可誘導機體適應性反應，并有抗腫瘤、提高機體免疫力的作用，將開辟腫瘤治療的新途徑。

參考文獻

[1]廖安燕,王俊杰.持續(xù)低量率照射治療前列腺的生物效應[J].國外醫(yī)學:放射醫(yī)學核醫(yī)學分冊,2005,29(4):190-192

[2]王俊杰,修典榮,冉維強,等.放射性粒子組織間近距離治療腫瘤[M].第二版.北京：北京大學醫(yī)學出版社,2004:20-24

[3]王濟車,王俊杰.低劑量率輻射生物效應的研究發(fā)展[J].國外醫(yī)學:放射醫(yī)學核醫(yī)學分冊,2005,29(4):186-189