(整理)第十章-放射生物學(xué)

精品文檔第十章放射腫瘤學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)：腫瘤模型體系常見的腫瘤模型包括：1、移植性實(shí)體瘤動(dòng)物模型2、人類腫瘤異種移植模型3、多細(xì)胞球狀體體外腫瘤模型腫瘤的傳代方式：從一代動(dòng)物移植到下一代。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：兄妹交配近親繁殖。方法：無菌分離腫瘤細(xì)胞，給同系受體動(dòng)物每只皮下接種1×104～106個(gè)腫瘤細(xì)胞，數(shù)天或數(shù)周接種部位出現(xiàn)可觸及的腫瘤。一、移植性實(shí)體瘤動(dòng)物模型特點(diǎn)：重復(fù)性、穩(wěn)定性、定量性好因常用小鼠故對(duì)人體缺乏反應(yīng)性實(shí)體瘤的評(píng)價(jià)參數(shù)：精品文檔

精品文檔1、腫瘤生長速率：通過測(cè)量腫瘤大?。ㄆ骄睆交蝮w積）表示腫瘤生長速率的快慢。樣本量要大。實(shí)驗(yàn)中每天或每兩天（由腫瘤生長速率而定）測(cè)量腫瘤大小，所得結(jié)果用時(shí)間（橫坐標(biāo)）與腫瘤大?。v坐標(biāo)）繪制腫瘤曲線。當(dāng)腫瘤長到一定大小時(shí)（大鼠：8～10mm；小鼠2～4mm）則可進(jìn)行多種方案處理，觀察處理后腫瘤生長速率的變化。一是從照射時(shí)算起，腫瘤再長到與照射當(dāng)時(shí)同等大小所需的時(shí)間；一是從照射時(shí)算起，腫瘤長到指定大小所需的時(shí)間（T），與對(duì)照組腫瘤長X射線到同等大小所需時(shí)間（T）相比較。腫瘤2、TCDTCD即50%腫瘤控制劑量（50%tumorcontroldose）5050評(píng)價(jià)某種放射治療方案對(duì)腫瘤的抑制程度；測(cè)定方法：將有同等大小腫瘤的荷瘤動(dòng)物分組→不同劑量局部照射腫瘤→定期觀察→分析（以腫瘤局部控制率為縱坐標(biāo)，照射劑量為橫坐標(biāo)制圖）→TCD50。3、稀釋測(cè)定技術(shù)方法：荷瘤動(dòng)物→照射→取瘤→制細(xì)胞懸液→計(jì)數(shù)→倍比濃度稀釋→接種→觀察精品文檔

精品文檔腫瘤出現(xiàn)情況→計(jì)算50%動(dòng)物發(fā)生腫瘤的腫瘤數(shù)（TD）50將受0劑量照射的荷瘤動(dòng)物的TD與受不同劑量照射的荷瘤動(dòng)物的TD值相5050比，分別計(jì)算出各劑量的存活分?jǐn)?shù)。存活分?jǐn)?shù)＝TD對(duì)照50TD照射504、肺集落測(cè)定方法：荷瘤動(dòng)物原位照射腫瘤后→取瘤制成單細(xì)胞懸液→將已知數(shù)量的單細(xì)胞懸液注入受體動(dòng)物→3周后處死動(dòng)物→計(jì)數(shù)肺集落形成數(shù)。將受不同劑量原位照射的腫瘤細(xì)胞注入受體動(dòng)物后所形成的肺集落數(shù)與0劑量照射形成的肺集落數(shù)相比，可求出各照射劑量下的存活分?jǐn)?shù)，并繪制出腫瘤細(xì)胞經(jīng)體內(nèi)照射后的劑量存活曲線。5、體內(nèi)－體外測(cè)定技術(shù)采用體外集落形成方法，測(cè)定體內(nèi)照射后腫瘤細(xì)胞存活率的方法。方法：將受不同劑量體內(nèi)局部照射的腫瘤取出，分別制備單細(xì)胞懸液，將一定數(shù)量的細(xì)胞種入培養(yǎng)皿中，在離體條件下培養(yǎng)10～14天后，存活細(xì)胞可形成集落，精品文檔

精品文檔計(jì)數(shù)集落，計(jì)算出存活的腫瘤細(xì)胞數(shù)，與0劑量下存活的腫瘤細(xì)胞數(shù)相比，得出某劑量下細(xì)胞的存活分?jǐn)?shù)。二、人類腫瘤異種移植模型多種人類腫瘤細(xì)胞可以在免疫缺陷的動(dòng)物中以異種移植生長。通常用于異種移植的受體動(dòng)物為裸鼠優(yōu)點(diǎn)：保留人類的核型及各自的反應(yīng)特性。缺點(diǎn)：①排斥反應(yīng)；②移植腫瘤細(xì)胞在小鼠體內(nèi)發(fā)生動(dòng)力學(xué)和細(xì)胞選擇，出現(xiàn)乏氧細(xì)胞；③移植腫瘤在小鼠體內(nèi)維持人類腫瘤的組織學(xué)特性，而基質(zhì)組織則來源于小鼠。在對(duì)人類腫瘤細(xì)胞異種移植物的研究中，血管系統(tǒng)的供應(yīng)起十分重要的作用，因此，所得結(jié)果的確切性則較鼠類腫瘤的研究差。三、體外腫瘤模型系統(tǒng)－多細(xì)胞球狀體某些腫瘤細(xì)胞在培養(yǎng)中形成多細(xì)胞球狀體，即每通過一次細(xì)胞分裂，子細(xì)胞粘在一起形成球形細(xì)胞團(tuán)，隨培養(yǎng)時(shí)間增加，細(xì)胞團(tuán)逐漸增大，有時(shí)可成為由數(shù)百萬細(xì)胞組成的一個(gè)大細(xì)胞團(tuán)。精品文檔

精品文檔特點(diǎn)：有一定組織學(xué)特性與體內(nèi)腫瘤生長相似中心為非周期性類G期細(xì)胞－乏氧性細(xì)胞1更好的模擬了體內(nèi)實(shí)體瘤，有利于增敏劑和化療藥物的研究。缺點(diǎn)：必須是懸浮生長細(xì)胞，成團(tuán)生長，不分離細(xì)胞群的組成1）非同步的周期細(xì)胞2）非周期性的類G期細(xì)胞13）非周期性的類G期乏氧細(xì)胞1第二節(jié)低氧及再氧合一、乏氧細(xì)胞氧含量非常低的細(xì)胞，對(duì)輻射不敏感腫瘤由兩部分細(xì)胞組成。一部分是含氧細(xì)胞，對(duì)輻射敏感；另一部分是乏氧細(xì)胞(10~20%)，對(duì)輻射不敏感精品文檔

精品文檔二、組織氧合改變組織氧合狀況，提高臨床上對(duì)腫瘤放射治療的治愈率1、高壓氧艙2、照射同時(shí)，于常壓下吸入含有95％氧氣與5％二氧化碳的混合氣體3、照射前給病人吸入10％氧氣的方法4、采用傳遞修飾劑（如氟碳乳劑），由于它攜帶大量的氧，能進(jìn)入組織的乏氧區(qū)后放出氧三、乏氧細(xì)胞再氧合分次照射后乏氧細(xì)胞變成為氧合細(xì)胞的現(xiàn)象乏氧細(xì)胞再氧合是臨床腫瘤放射治療中，小劑量分次照射方案制定的重要細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。第三節(jié)腫瘤細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究腫瘤細(xì)胞群的增殖動(dòng)力學(xué)，是觀察細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，以形容一個(gè)細(xì)胞群的生長來說明腫瘤細(xì)胞總數(shù)的變化，而不是個(gè)體細(xì)胞的循環(huán)；由于正常細(xì)胞群和腫瘤細(xì)胞群增殖動(dòng)力學(xué)的差異，射線對(duì)它們產(chǎn)生不同的影響和精品文檔

精品文檔損傷，通過改變影響因素，擴(kuò)大損傷差異，為提高腫瘤治療療效提供細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。一、正常組織的增殖動(dòng)力學(xué)人體的細(xì)胞群根據(jù)其功能，可以分為以下幾組:1、休止細(xì)胞群：沒有細(xì)胞分裂或DNA成分改變2、增殖不穩(wěn)定的細(xì)胞群：在機(jī)體的生命期內(nèi)不斷增殖，但速度漸慢，增殖略大于丟失。3、更新或增殖穩(wěn)定的細(xì)胞群4、腫瘤細(xì)胞群1、正常組織的增殖動(dòng)力學(xué)受自動(dòng)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的控制：到一定程度細(xì)胞增殖就會(huì)停止，主要有2種生長控制：1）直接作用于細(xì)胞群，由子代細(xì)胞產(chǎn)生的對(duì)細(xì)胞增殖的反饋?zhàn)饔茫?）作用于細(xì)胞周圍環(huán)境，可以同時(shí)對(duì)幾種細(xì)胞群起作用此外，神經(jīng)調(diào)節(jié)、營養(yǎng)、溫度等起也一定的調(diào)節(jié)作用。2、腫瘤細(xì)胞群的增殖動(dòng)力學(xué)精品文檔

精品文檔腫瘤是生物體內(nèi)按自身規(guī)律增殖的細(xì)胞群，它的增殖不受機(jī)體的正常穩(wěn)定控制系統(tǒng)約束。1）腫瘤內(nèi)的細(xì)胞群分裂細(xì)胞：處于周期中的細(xì)胞，有一定的細(xì)胞周期時(shí)間。靜止細(xì)胞：G期細(xì)胞，保持生長能力。0無增殖能力的細(xì)胞：從腫瘤治療角度看已死亡。破碎細(xì)胞2）確定腫瘤生長速率主要考慮以下因素細(xì)胞周期時(shí)間：不同類型腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間不同；同一腫瘤在不同情況下也有細(xì)胞周期時(shí)間的不同。在人類腫瘤中，許多研究指出，細(xì)胞周期時(shí)間在15h到＞100h，平均2.3d。生長分?jǐn)?shù)（growthfraction）：細(xì)胞群體中有增殖能力的細(xì)胞數(shù)與細(xì)胞總數(shù)之比值：細(xì)胞丟失有以下幾個(gè)途徑：營養(yǎng)不良性壞死細(xì)胞增殖死亡遠(yuǎn)離血管的細(xì)胞；死于免疫打擊精品文檔

精品文檔轉(zhuǎn)移脫落結(jié)論快。如果細(xì)胞周期時(shí)間短、生長比例較高、細(xì)胞丟失少，那么腫瘤生長較肉瘤與癌：肉瘤細(xì)胞丟失系數(shù)低于癌細(xì)胞丟失系數(shù)。大劑量照射后，當(dāng)癌細(xì)胞的新生暫時(shí)終止或減低時(shí)，原有的癌細(xì)胞則因其高丟失系數(shù)不斷死亡并被清除，腫瘤縮小。而肉瘤則不同，由于其丟失系數(shù)低，在同樣的輻射劑量下，體積縮小慢。盡管從長遠(yuǎn)看，兩種腫瘤的治愈率可能是相同的，而近期內(nèi)肉瘤則比癌對(duì)射線表現(xiàn)出相對(duì)的抗性。第四節(jié)腫瘤細(xì)胞對(duì)輻射的反應(yīng)一、輻射對(duì)腫瘤細(xì)胞群的影響增殖活躍的細(xì)胞對(duì)射線敏感照射后細(xì)胞群內(nèi)細(xì)胞周期再分布可以改變細(xì)胞群的敏感性精品文檔精品文檔正常細(xì)胞一般增殖比較緩慢，PLD明顯；腫瘤細(xì)胞增殖比較活躍，PLD較少生長慢的腫瘤，照射后體積退縮慢腫瘤組織受照后，可有再生長加速現(xiàn)象正常細(xì)胞受照后，細(xì)胞增殖周期恢復(fù)正?？?，腫瘤較慢。二、腫瘤的劑量－效應(yīng)曲線正常組織和腫瘤組織均有一個(gè)S形的劑量效應(yīng)曲線，即在較小劑量時(shí)無致死效應(yīng)，隨著劑量增高，致死效應(yīng)迅速增大；在腫瘤致死效應(yīng)約80％～90％處的照射劑量能使腫瘤細(xì)胞全部被消滅。而此劑量已超過正常組織的耐受量。組織損傷％腫瘤控制％AB百分比0精品文檔

精品文檔50100百分比050100局部腫瘤消除最適并發(fā)癥無并發(fā)癥局部控制AB最適并發(fā)癥無并發(fā)癥無并發(fā)癥局部控制三、腫瘤細(xì)胞體內(nèi)照射的存活曲線體內(nèi)腫瘤照射后腫瘤細(xì)胞的存活曲線是雙相性。精品文檔

精品文檔第一相的存活率重要與腫瘤的有氧細(xì)胞有關(guān)；第二相的存活率主要與乏氧細(xì)胞有關(guān)。四、腫瘤組織放射敏感性影響腫瘤放射敏感性的因素器官起源氧合作用增殖程度分化程度細(xì)胞在細(xì)胞周期中的位置各種腫瘤的放射敏感性高敏感性腫瘤白血病、淋巴瘤、何杰金氏病、骨髓瘤、髓母細(xì)胞瘤、精原細(xì)胞瘤、橫紋肌肉瘤及其它未分化型腫瘤放射敏感性腫瘤種類敏感性腫瘤基底細(xì)胞癌、鱗狀上皮癌、子宮癌或乳腺的腺癌精品文檔

精品文檔抗拒性腫瘤除子宮和乳腺以外其它部位的腺癌、畸胎瘤、間皮瘤、分化好的腫瘤第五節(jié)放射治療中的分次照射一、分次照射中的生物因素,即四個(gè)“R”：1、放射損傷的修復(fù)(Repair)；SLD:PLD:正常組織在照射后出現(xiàn)反應(yīng)的時(shí)間及其與劑量的關(guān)系決定于組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞、增殖性細(xì)胞和功能性增殖特點(diǎn)。早反應(yīng)組織是指放射反應(yīng)常在放療早期出現(xiàn)，輕至中度反應(yīng)在治療后很快恢復(fù)。如粘膜紅斑、潰瘍等；晚反應(yīng)組織：放射損傷常在放療結(jié)束后一段時(shí)間出現(xiàn)，常難以恢復(fù)，如放射性肺炎，放射性脊髓損傷、放射性肌肉萎縮等。放療時(shí)應(yīng)避免這種損傷。原因：主要與相關(guān)靶細(xì)胞的細(xì)胞增殖動(dòng)力學(xué)有關(guān)，也就是與靶細(xì)胞更新的速度有關(guān)。相關(guān)的靶細(xì)胞更新速度快，那么，輻射效應(yīng)的出現(xiàn)較早，而更新速度慢，則輻射效應(yīng)的出現(xiàn)較遲。對(duì)于照射后出現(xiàn)的早期或急性反應(yīng)的靶細(xì)胞基本上已明確，但對(duì)產(chǎn)生后期反應(yīng)的靶細(xì)胞卻不完全清楚。精品文檔

精品文檔2、細(xì)胞再增殖(Repopulation）對(duì)根治性放射治療，腫瘤再增殖的臨床意義在于：1）不必要的延長治療時(shí)間對(duì)治療不利2）如果由于急性反應(yīng)嚴(yán)重，治療期間必須有一個(gè)間隔，間隔時(shí)間應(yīng)盡量短。3）如果不能縮短總的治療時(shí)間，分段治療不是最好的治療設(shè)計(jì)4）由于非醫(yī)療原因治療間斷，有時(shí)需要追加治療，根治性治療病例可以一天內(nèi)給予2次治療。5）增殖快的腫瘤必須快速治療。3、細(xì)胞周期內(nèi)的再分布（Redistribution）；4、腫瘤內(nèi)乏氧細(xì)胞再氧合（Reoxygenation）第六節(jié)放療與其它療效的聯(lián)合應(yīng)用精品文檔

精品文檔一、放射治療與手術(shù)聯(lián)合應(yīng)用1、術(shù)前放射治療2、術(shù)后放射治療3、術(shù)中放射治療二、與化學(xué)藥物治療聯(lián)合應(yīng)用1、細(xì)胞對(duì)化療藥物和電離輻射反應(yīng)的比較敏感性不同細(xì)胞的SLD和PLD不同氧效應(yīng)不同抗拒性不同二、與化學(xué)藥物治療聯(lián)合應(yīng)用2、與化學(xué)藥物聯(lián)合應(yīng)用的理論基礎(chǔ)空間協(xié)作精品文檔

精品文檔三、與增溫治療聯(lián)合應(yīng)用1、增溫并用放射治療的理論基礎(chǔ)增溫對(duì)乏氧細(xì)胞、PH低、營養(yǎng)較差的細(xì)胞作用大增溫與乏氧是相互增敏劑增