快中子及X射线诱导人食管癌细胞凋亡的研究
作者：梁克 何少琴 冯炎 唐锦华 沈瑜 殷蔚伯
单位：梁克(100021 北京，中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放射治疗科)；沈瑜(100021 北京，中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放射治疗科)；殷蔚伯(100021 北京，中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放射治疗科)；何少琴(上海医科大学肿瘤医院放射治疗科)；冯炎(上海医科大学肿瘤医院放射治疗科)；唐锦华(中国科学院高能物理研究所十一室)
关键词：
中华放射肿瘤学杂志000119 快中子为高LET射线，具有较高的相对生物效应(RBE＝3)、对细胞周期依赖性小、氧增强比值低、癌细胞受照后亚致死损伤和潜在致死损伤难以修复等特点，因此快中子对大多数抗X射线辐射类型肿瘤(如：黑色素瘤等)有较好的疗效。目前全世界快中子治疗肿瘤初步形成一定规模，发表了不少有关快中子治疗病例分析及放射生物学效应等方面的研究论文，但有关快中子所致肿瘤细胞凋亡及与X射线差异等研究工作未见正式报道。本研究工作着重快中子和X射线照射人食管癌细胞(Eca109)所致凋亡反应来探讨快中子杀伤肿瘤细胞特点及差异。
1 材料与方法
1.1 肿瘤细胞株：人食管癌(Eca109)细胞系。
1.2 X射线：本院放射治疗科6MV直线加速器。剂量率为250cGy/min左右。源皮距100cm，蜡板厚度为2cm。照射剂量分别为0，2，4，6，8，10Gy。
1.3 快中子：快中子治癌装置由中国科学院高能物理研究所提供。由质子加速器产生的35.5MeV质子(p)轰击铍(Be)靶产生，快中子束流剂量率>20ncGy/min。在0°方向上的快中子能谱从10～30MeV有一坪区，坪区中点在20MeV左右，供治疗及实验研究选用。快中子照射剂量参照X射线的1/3(依据为相对生物效应RBE＝3)设计，照射剂量为0.000，0.667，1.333，2.000，2.667，3.333Gy。
1.4 凋亡检测：采用Hoechst 33342细胞荧光染色及TUNEL免疫组织化学法。
2 结果与讨论：
本研究结果显示在离体培养条件下快中子可诱导肿瘤细胞发生较强的凋亡反应，并存在一定的时间剂量相关性。Eca109细胞经与X射线等同剂量的快中子照射后，凋亡发生比率大于X射线，且早于X射线，即具有曲线左移倾向，尤其在48h最为明显(见图1)。
图1 快中子与X射线照射后48hEca109细胞凋亡曲线
快中子照射0.000，0.667，1.333，2.000，2.667，3.333Gy后6，48h，凋亡百分数分别为2.5%，4.3%，7.7%，9.3%，11.4%，12.3%和2.5%，13.25%，18.6%，25.6%，30.1%，39.5%；X射线照射0，2，4，6，8，10Gy后6，48h，凋亡百分数分别为2.5%，4.2%，6.7%，8.2%，8.9%，10.6%和2.5%，12.3%，16.6%，21.5%，23.1%，25.2%。研究结果表明快中子可引起肿瘤细胞较大的凋亡反应，与X射线相比差异显著。同时也认为对一些需要提高治愈率的特殊类型肿瘤，对X射线抗拒性肿瘤开展一些快中子照射及两类射线联合应用以改善疗效等方面的研究工作可能十分有意义。
基金项目：国家教委博士点资助课题项目(96026523)
(收稿日期：1999-05-28), 百拇医药
单位：梁克(100021 北京，中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放射治疗科)；沈瑜(100021 北京，中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放射治疗科)；殷蔚伯(100021 北京，中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放射治疗科)；何少琴(上海医科大学肿瘤医院放射治疗科)；冯炎(上海医科大学肿瘤医院放射治疗科)；唐锦华(中国科学院高能物理研究所十一室)
关键词：
中华放射肿瘤学杂志000119 快中子为高LET射线，具有较高的相对生物效应(RBE＝3)、对细胞周期依赖性小、氧增强比值低、癌细胞受照后亚致死损伤和潜在致死损伤难以修复等特点，因此快中子对大多数抗X射线辐射类型肿瘤(如：黑色素瘤等)有较好的疗效。目前全世界快中子治疗肿瘤初步形成一定规模，发表了不少有关快中子治疗病例分析及放射生物学效应等方面的研究论文，但有关快中子所致肿瘤细胞凋亡及与X射线差异等研究工作未见正式报道。本研究工作着重快中子和X射线照射人食管癌细胞(Eca109)所致凋亡反应来探讨快中子杀伤肿瘤细胞特点及差异。
1 材料与方法
1.1 肿瘤细胞株：人食管癌(Eca109)细胞系。
1.2 X射线：本院放射治疗科6MV直线加速器。剂量率为250cGy/min左右。源皮距100cm，蜡板厚度为2cm。照射剂量分别为0，2，4，6，8，10Gy。
1.3 快中子：快中子治癌装置由中国科学院高能物理研究所提供。由质子加速器产生的35.5MeV质子(p)轰击铍(Be)靶产生，快中子束流剂量率>20ncGy/min。在0°方向上的快中子能谱从10～30MeV有一坪区，坪区中点在20MeV左右，供治疗及实验研究选用。快中子照射剂量参照X射线的1/3(依据为相对生物效应RBE＝3)设计，照射剂量为0.000，0.667，1.333，2.000，2.667，3.333Gy。
1.4 凋亡检测：采用Hoechst 33342细胞荧光染色及TUNEL免疫组织化学法。
2 结果与讨论：
本研究结果显示在离体培养条件下快中子可诱导肿瘤细胞发生较强的凋亡反应，并存在一定的时间剂量相关性。Eca109细胞经与X射线等同剂量的快中子照射后，凋亡发生比率大于X射线，且早于X射线，即具有曲线左移倾向，尤其在48h最为明显(见图1)。
图1 快中子与X射线照射后48hEca109细胞凋亡曲线
快中子照射0.000，0.667，1.333，2.000，2.667，3.333Gy后6，48h，凋亡百分数分别为2.5%，4.3%，7.7%，9.3%，11.4%，12.3%和2.5%，13.25%，18.6%，25.6%，30.1%，39.5%；X射线照射0，2，4，6，8，10Gy后6，48h，凋亡百分数分别为2.5%，4.2%，6.7%，8.2%，8.9%，10.6%和2.5%，12.3%，16.6%，21.5%，23.1%，25.2%。研究结果表明快中子可引起肿瘤细胞较大的凋亡反应，与X射线相比差异显著。同时也认为对一些需要提高治愈率的特殊类型肿瘤，对X射线抗拒性肿瘤开展一些快中子照射及两类射线联合应用以改善疗效等方面的研究工作可能十分有意义。
基金项目：国家教委博士点资助课题项目(96026523)
(收稿日期：1999-05-28), 百拇医药