辐射治疗应用刍议

曹仕煜

摘要 很多因素能诱导细胞凋亡，电离辐射是最重要因素之一。利用放射治疗机理与电子移动原理相结合，阐述治疗方法，探讨电离辐射与细胞凋亡的机理，增强放射治疗效果，对辐射防护和肿瘤治疗有重要意义。

关键词 肿瘤细胞；电离辐射；细胞凋亡；强磁场；放疗

中图分类号：R454.1 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）06-0093-01

放疗是癌症三大治疗手段之一。用各种不同能量射线照射肿瘤，以抑制和杀灭癌细胞是一种治疗方法。电离辐射可以杀伤细胞，但各种组织细胞对电离的敏感程度不同，生长快肿瘤在延长照射时间内，分裂所产生的细胞将代偿辐射所致死亡细胞。肿瘤细胞对辐射敏感性基本上遵循Bergonic-Tribodeau定律，即辐射敏感性与增殖能力大小成正比，与分化程度成反比[1]。

某些肿瘤细胞（如淋巴瘤、尤文氏瘤等）对放疗敏感；辐射的剂量率能显著影响放疗生物效应，尤其是非离子射线如x、γ射线。放疗都是用高能量射线，足以使细胞原子发生电离，使之不能适应该环境生长而导致死亡或生长受抑制。根据放射生物学原理，肿瘤组织和晚反应正常组织的生物学效应取决于剂量率，即如果总剂量不变，剂量率提高，正常组织晚反应或弱幅度大于肿瘤控制率的减少。就是说，治疗增益比（肿瘤控制率与正常组织并发症发生率之比）随剂量率增加而减少。高剂量率照射能引起治疗增益比下降。放射性粒子具有非常低的初始剂量率[2]。以x线放疗时，放疗精确度提高后，对受照肿瘤靶区确定精确度也需要随之显著提高。高能量x射线与组织细胞原子的轨道电子发生光电效应和康普顿效应，使细胞原子的轨道电子受冲击脱出轨道，致原子瞬间处于带电状态而产生电离作用，达到抑制或杀死细胞作用。其他种类放疗（如γ刀、x粒子）或放射元素（如镭等），同样利用产生电离作用来达到治疗目的。根据上述原理（电离作用），即对放疗敏感细胞比正常组织细胞的电离而受冲击要低，这样可采取非放射性电离也许产生同样效果。细胞对DNA损伤的反应一般分为3个阶段：1）对损伤DNA的感知；2）损伤估计阶段；3）DNA修复或细胞死亡。细胞周期检查点（Cheek point）在损伤反应系统中起着关键作用，DNA损伤后细胞是否走向凋亡与P53基因状态有关[3]。

正常人体各类组织细胞对电子的某些持性，如高频电流对人体无刺激作用，但产生很强热量。由于病理性组织细胞（如淋巴瘤、尤文氏瘤等）对电离敏感性高，受损条件低，易达到杀伤肿瘤细胞目的。对于胫骨中部尤文氏瘤，可在瘤两端向骨部装入导线，最好用钛金属，因它对人体造成反应少，并将其固定于组织内，在导线两端施加高频脉冲电流，逐步调整其频率，使之对人体无刺激作用，又能对瘤体有杀伤作用。如果难做到这一点，可以在病人局部麻醉情况下定向施以高频电流，使局部电离增强，对肿瘤细胞杀伤或抑制作用，具体调节数据要在实践中逐步验证和完善。同时也可能因肿瘤性质不同而异。虽然人体各组织间或肿瘤间导电性能不同，为让正常组织不受电离或电离降低，可以对非需电离部分加上强磁场，因为高频脉冲直流电在有强磁场区域里难以通过，这是电子移动受到磁场力作用所致，该部分的电流就很弱，不至于损伤组织细胞。故此方法可适用于大部分肿瘤治疗，尤其是对放疗敏感组织细胞更好，可选择性进行电离，尽可能对周边组织减少损伤，最大程度减少放疗副作用（如肝癌）。这是因为癌组织密度相对比周围组织高，即它的导电性相对比周围组织高，而且癌组织细胞里DNA成分较多所致。辐射使受照射细胞表面受损伤穿孔，引起细胞膜透性改变，使带负电荷的外源DNA进入细胞，随着辐射剂量增加，胞内基因产物量相应增加，抑制肿瘤生长。研究电离辐射致细胞凋亡的分子机制对基因—放射治疗的选择及寻找新的分子靶点具有重要指导意义。

倘若没有明显导电性差异，可根据上述磁场控制方法而达到，对不同部位肿瘤可依此放疗方法得到局部电离杀伤癌细胞，以达到治疗目的，尤近体表者，操作更方便，效果最佳。同时，癌细胞自身结构复杂，DNA成分较多，或许稍为带电，利用高频脉冲直流电方法，可类同电泳方法达到集中于癌细胞周围，限制其扩散作用，进行电离治疗。电离诱发细胞凋亡是一个极为复杂的生物学过程，涉及基因活化、转录、蛋白修饰酶的激活及离子浓度等诸多因素。

电极连接方法和磁极的控制，在实践中总结、完善治疗方法，以达到治疗效果。对电离辐射诱导肿瘤基因—放射治疗的研究，作为治疗肿瘤重要手段，利用肿瘤组织与正常组织对诱发细胞凋亡的敏感性差异，用小剂量辐射选择诱发肿瘤细胞凋亡，既消除癌细胞，又保护正常细胞，为肿瘤治疗提供新思路。但目前仍面临载体的稳定性、临床验证等系列问题，需要继续探索。大量实验研究已证实，低剂量辐射可诱导机体适应性反应，并有抗肿瘤、提高机体免疫力的作用，将开辟肿瘤治疗的新途径。

参考文献

[1]廖安燕,王俊杰.持续低量率照射治疗前列腺的生物效应[J].国外医学:放射医学核医学分册,2005,29(4):190-192

[2]王俊杰,修典荣,冉维强,等.放射性粒子组织间近距离治疗肿瘤[M].第二版.北京：北京大学医学出版社,2004:20-24

[3]王济车,王俊杰.低剂量率辐射生物效应的研究发展[J].国外医学:放射医学核医学分册,2005,29(4):186-189