Origin和SigmaPlot拟合细胞存活曲线效果的比较

目的考察Origin和SigmaPlot软件对人食管癌细胞系EC9706照射后细胞存活曲线的拟合效果。方法分别用Origin和SigmaPlot软件的曲线拟合功能对人食管癌细胞系EC9706的细胞存活曲线进行多靶单击模型、线性二次模型的曲线拟合,并比较两种软件的拟合效果。结果两种软件以上述两种数学模型拟合的细胞存活曲线都有意义,其决定系数均大于0.95。结论 Origin和SigmaPlot软件拟合细胞存活曲线的效果高度一致,是放射生物学拟合细胞存活曲线的有效方法。

肺腺癌细胞株SPC-A-1细胞存活曲线参数的测定

目的:测定肺腺癌细胞株SPC-A-1细胞存活曲线参数。方法:将细胞分为单纯放射组和放射合并加热组,单纯放射组分别给予高能X线2、4、6、8Gy单剂量照射,放射合并加热组除给予相同剂量照射外,还于照射结束后立即加热,41.5℃,1h。集落形成率实验检测两组细胞在不同情况下的细胞存活分数,分别根据多靶单击模型和线形二次模型拟合绘制细胞存活曲线,求出D0、Dq及α/β比等细胞存活曲线参数,并获得照射2Gy时的存活分数SF2。结果:多靶单击模型中,单纯放射组细胞的D0、Dq值分别为1.693、2.453Gy,放射+加热组D0、Dq值分别为1.390、1.426Gy,SF2值由0.793降为0.532;线形二次模型中,细胞的α/β值由0.992Gy增至7.725Gy,SF2值则由0.743降为0.459。结论:尽管加热可以提高肺腺癌细胞株SPC鄄A鄄1的放射敏感性,但D0及SF2的值表明其对放射仍较抗拒。

不同剂量分割模式照射Eca109细胞死亡方式与毒性的初步研究

目的:通过模拟不同剂量分割方式照射食管癌细胞Eca109观察比较各组别细胞死亡方式及细胞毒效应的差异,尝试为临床食管癌非常规分割放疗提供潜在的理论依据。方法:设计具有相同BED的4种剂量分割模式:超分割组(1)、常规分割组(2)、大分割组(3)、大分割组(7),照射处于指数生长期的Eca109细胞后,进行Hoechst 33258免疫荧光染色观察细胞形态,通过CCK-8实验绘制细胞存活曲线。结果:Hoechst 33258染色观察细胞形态学变化:超分割组(1)受照射细胞中54.9%呈"凋亡样坏死"状态;常规分割组(2)50.5%的细胞呈"胀亡样坏死"状态,而30.3%的细胞呈凋亡样坏死状态;大分割组(3)受照射细胞中72.1%呈胀亡样坏死状态,19.2%呈凋亡样坏死状态;大分割组(7)受照射细胞中53.6%呈胀亡样坏死状态,7.1%呈凋亡样坏死状态。CCK-8检测各组细胞吸光度值(OD值),绘制存活曲线,常规分割组(2)、大分割组(3)与大分割组(7)在模拟照射结束后第1、4、7、10天进行比较,吸光度值均无显著性差异(P>0.05)。超分割组(1)在第1、4、10天吸光度值均显著低于其他模拟照射组(P<0.05)。在第7天时,各模拟照射组吸光度值均无显著性差异(P>0.05)。结论:超分割照射Eca109细胞大部表现为凋亡样坏死,大分割照射大部分表现为胀亡样坏死。在食管癌的治疗中,超分割放疗较其他剂量分割模式有更好的肿瘤控制率可能与这种死亡方式的差异有关。

不同癌细胞株放射敏感性与端粒长度的关系

目的:研究人类不同癌细胞株放射敏感性与端粒长度的关系,寻求放射敏感性预测的可行指标。方法:以不同层次的人类癌细胞株为实验对象,既包括鳞癌(Hep-2)、腺癌(ZR-75-30、MCF-7、MDA-MB-435S、T-47-D、F539-1590)、胶质瘤U251,又含有同一病理类型的不同亚株(5种不同的乳腺癌细胞株),还包括辐射诱导建立的放射抗拒细胞株(Hep-2R),用克隆形成实验拟合细胞存活曲线测定8株细胞的放射生物学参数,Southernblotting法测量各细胞株的端粒限制片断长度(TRF),分析放射敏感性与端粒限制片断长度的关系。结果:8株细胞的放射敏感性各不相同,Hep-2(人喉鳞癌细胞株)的SF2=0.4148,U251(人恶性胶质瘤细胞株)的SF2=0.7520,腺癌细胞株介于二者之间;端粒长度在放射抗拒细胞株Hep-2R中达11.12kb,数倍长于鳞癌亲本株或腺癌细胞株。端粒长度与放射敏感性参数SF2(r=0.786,P<0.05)、D0(r=0.905,P<0.01)均成正相关关系。结论:端粒长度与人癌细胞株的放射敏感性描述参数SF2、D0成正相关关系,故端粒长度与人癌细胞株的放射敏感性成负相关关系,它可以作为放射敏感性预测指标之一。

鼻咽鳞癌CNE1、CNE2细胞系IMRT模式离体照射生物效应研究

目的观察适形调强放射治疗(IMRT)模式单次剂量输出时间延长对鼻咽鳞癌CNE1、CNE2细胞放射生物效应的影响,以便为临床制定个体化IMRT计划提供一些理论依据。方法分别急速照射指数生长期的CNE1细胞、CNE2细胞9个剂量点,采用克隆分析法计算细胞存活分数,运用单靶多击和线性二次方程数学(LQ)模型拟合曲线,求出2种细胞放射生物学参数。将指数生长期的CNE-1细胞、CNE-2细胞分成3个组:①EBRT组;②IMRT模式15min照射组;③IMRT模式30min照射组(单次剂量输出时间延长至15min和30min)。每组照射总剂量为6Gy,1次/天,2Gy/次,连续照射3天,采用克隆分析法计算细胞的存活分数。结果急速照射1次后的各点细胞存活率以单靶多击模型拟合曲线,得出CNE1细胞D0值为0.88Gy,Dq值为0.47Gy,N值为3.5,CNE2细胞D0值0.60Gy,Dq值为0.36Gy,N值为4.0;以LQ模型拟合曲线,得出CNE1细胞α值为0.16Gy-1,β值为0.089Gy-2,α/β值为1.8Gy,CNE2细胞α值为0.97Gy-1,β值为0.086Gy-2,α/β值为11.3Gy。CNE1细胞EBRT组细胞存活率为7.21%,IMRT模式15min照射组为8.85%,IMRT模式30min照射组为9.92%,IMRT模式组随着单次剂量时间延长到15min和30min,细胞存活率较EBRT组明显增加,t检验有显著差异(P<0.05)。CNE2细胞EBRT组为0.190%,IMRT模式15min照射组为0.204%,IMRT模式30min照射组细胞存活率为0.207%,t检验无显著差异(P>0.05)。结论鼻咽高分化鳞癌CNE1细胞具有较低的α/β值及较大的D0、Dq值,相对于鼻咽低分化鳞癌CNE2细胞具有较强的亚致死性修复(SLDR)能力。SLDR能力在单次剂量延长的放疗中对细胞存活起重要作用。IMRT模式单次剂量输出时间延长将使CNE1细胞存活率增加明显,而CNE2细胞增加不明显。

用于细胞放射生物学研究的α照射模型

本文主要介绍我们建立的用于细胞放射生物学研究的α照射装置，包括：细胞培养室、照射室和控制装置等３部分。细胞照射用的放射源为６个活度在（３．３３－２００）ＭＢｑ范围内的２３８Ｐｕ电镀源，通过旋转放射源装置和非同轴转动准直器提供了一个均匀性优于５％的辐射场。培养室内可通５％ＣＯ２的空气混合气体及保持室内温度为３７．３±０．４℃。用金硅面垒探测器测得α粒子到达细胞表面的能量为３．９４ＭｅＶ，细胞核所受最大和最小剂量率分别为２０和０．３３ｃＧｙ／ｍｉｎ。用此装置研究了小鼠Ｃ３Ｈ１０Ｔ１／２细胞的存活曲线和以６０Ｃｏγ射线为参比的相对生物效能（ＲＢＥ）。得到细胞的平均致死剂量为０．５７Ｇｙ，在存活份额为８０％、３７％、５％时，相应的相对生物效能分别为１１．３、６．６和４．２。

人肝癌细胞BEL-7402非常规照射模式生物效应探讨

目的探讨不同照射模式对人肝癌细胞株BEL-7402生物效应变化影响及其与人肝细胞株QSG-7701放射敏感度差异。方法 6MVX线两种模式照射BEL-7402细胞(包括0、1、2、3、5、7、9、10Gy共8个吸收剂量点,剂量率3Gy/min):(1)急速照射组,照射完成时间0～4min;(2)模拟三维适形照射组:照射完成时间:12～15min。成克隆分析法计算存活分数,多靶单击数学模型拟合曲线,求出SF2、D0、Dq等参数值;6MVX线单次5Gy照射体外培养的BEL-7402、QSG-7701细胞,采用MTT比色法、流式细胞术测定细胞受照后不同时间存活率、凋亡率、细胞周期。结果 BEL-7402细胞模拟急速照射组和三维适形照射组D0、Dq、SF2值分别为1.78和1.69、1.45和1.54、0.625和0.654;QSG-7701细胞照后24h凋亡率最高(18%),而BEL-7402细胞照后12h凋亡率最高(32%),存活率最低(65%),两株细胞照后12h凋亡率和存活率差异最大(P<0.01)。结论三维适形照射模式下分次照射时间延长,生物效应下降;BEL-7402及QSG-7701两株细胞在照后存在放射敏感度差异。

DNA靶结构的辐射原始损伤突变的亚分子机理

放射生物学中,人们已应用靶学说在细胞和亚细胞水平上,讨论了细胞存活曲线,辐射对核酸和酶的作用;在分子水平上,讨论了DNA分子的损伤。但由于生物体的可变性、随机性,用靶学说描述上述过程都遇到了一定的困难。尽管生物体细胞的组成与功能差异很大,但在亚分子水平上。

一种量化分析放射生物响应的新型数学模型

目的提出适合临床常规分割分次放疗应用的肿瘤体积变化简捷模型,为临床肿瘤治疗过程中治疗方案的设计调整、治疗效果的预估评价提供参考信息。方法采用综合了乏氧、DNA单链损伤、潜在致死损伤等因素的修正因子结合传统细胞存活曲线模型建立新模型,以实现对传统细胞存活曲线的完善;在Chvetsov等提出的四级细胞增殖模型中去除不便于临床获取的肿瘤乏氧率和再氧合率,使模型更加简捷、更具临床实用性;采用取自郑传城等已经发表的对肺癌和宫颈癌病人在肿瘤常规分割分次放疗中体积变化研究的9例临床数据对新模型的有效性进行验证。结果在9例临床数据中该模型能够较好地拟合6例病人的实际测量数据,相关指数R2均大于传统模型拟合的相关指数R。结论基于四级细胞增殖模型,本文提出了一个更加适合实际应用的细胞存活曲线新模型,以便更好地模拟常规分割分次放疗过程中肿瘤体积的变化。该新模型对进一步的放射生物学研究以及临床肿瘤的个性化治疗具有较好的参考价值。

辐射诱导辐射耐受鳞癌细胞株的建立及其生物学特性

目的 通过辐射人喉鳞癌细胞株Hep- 2获得辐射耐受细胞株Hep- 2R ,建立一个放射敏感性研究的对比模型。方法 用γ线反复照射Hep- 2细胞,建立辐射耐受细胞Hep- 2R。成克隆实验法测定两株细胞不同剂量照射后的细胞存活分数,拟合细胞存活曲线比较两种细胞株的放射生物学参数。光镜、电镜、活细胞计数、染色体分析及流式细胞仪周期分布比较其生物学差异。结果 经7个月辐射诱导得到了一个放射敏感性不同于亲本细胞株的Hep -2R细胞株,并已稳定传30代以上且辐射耐受性能稳定。其SF2 =0 .6 80、D0 =3.2 4Gy、Dq=1.90Gy、N =1.80 ,而Hep 2细胞SF2 =0 .4 15、D0=2 .0 6Gy、Dq=1.0 1Gy、N =1.6 4。Hep -2R细胞形态及染色体数目发生了改变,群体倍增时间较亲本细胞延长。细胞周期分析显示G1期细胞增多,S、G2 期细胞减少。结论 通过辐射诱导可以从Hep -2细胞株得到辐射耐受细胞株Hep -2R ,这种相同背景、不同放射敏感细胞株为进一步研究放射敏感性的分子机制提供了一个良好对比模型。

鳞癌细胞株放射敏感性与端粒酶活性及端粒长度变化的关系

目的探索放射抗拒鳞癌细胞株放射敏感性的改变与端粒酶活性、端粒长度变化的关系。方法以人喉鳞癌细胞株Hep2为实验对象,用γ射线反复照射获得具有放射抗拒性细胞株Hep2R,拟合细胞存活曲线比较两种细胞株的放射生物学参数及端粒酶抑制剂AZT(azidothymidine,叠氮胸苷)作用后的变化,用TRAP-ELISA法测定端粒酶活性(OD值),Southernblotting法分析端粒平均长度(TRF),比较端粒酶活性、端粒平均长度的变化。结果辐射诱导出一个具有放射抗拒性的Hep-2R细胞株,并已稳定传代培养30代以上且放射抗拒性能稳定,测得其SF2=0.6798、D0=3.24,Hep-2R细胞的端粒酶活性较Hep-2细胞升高(0.982±0.005vs0.604±0.015),端粒长度延长了2倍(11.12kbvs3.76kb),AZT作用后Hep2R细胞株SF2=0.4892、D0=2.51,端粒酶活性下降为0.708±0.011、端粒长度缩短为10.18kb。Hep2细胞对应的参数SF2=0.4148、D0=2.06,AZT作用后Hep2细胞SF2=0.3843、D0=1.81,端粒酶活性下降为0.364±0.003、端粒长度缩短为2.76kb。结论辐射诱导细胞获放射抗拒性后其端粒酶活性升高、端粒平均长度增长,端粒酶抑制剂能通过降低端粒酶活性、缩短端粒长度而对其有增敏效应。

分割照射期间小鼠小肠上皮细胞修复动力学研究(Ⅱ)

我们曾应用大剂量8～9Gy照射研究了小肠上皮细胞修复亚致死性损伤的速度。但实际工作中,为了提高治疗比率,制定新的治疗计划,分割剂量大小的改变是其中主要环节(如超分割放射治疗等)。

模拟多野三维适形放疗对人HeLa细胞生物效应的研究

目的:探讨多个照射野三维适形放疗模式对人宫颈癌细胞系HeLa细胞的生物效应。方法:采用指数生长期HeLa细胞制成单细胞悬液,接种后24h内分成3组:(1)空白对照组,细胞不进行照射,接种后直接置孵箱培养,待测。(2)急速照射组,包括1、2、4、6、8、10Gy共6个剂量点,每个剂量点的照射完成时间为1～2min。(3)模拟适形放疗照射模式组,每组所含照射剂量点同急速照射组,每个剂量点的照射完成时间为10min,各组剂量率为3Gy/min。采用成克隆分析法计算存活分数,绘制细胞存活曲线,用多靶单击数学模型拟和曲线,求出平均致死剂量Do、准阈剂量Dq等参数值。结果:急速照射组、10min照射组的照射2Gy的细胞存活分数SF2分别为0.675、0.761,Dq值分别为1.682Gy、2.136Gy,Do值分别为1.685Gy、1.832Gy。结论:多个照射野三维适形放疗模式下随分次照射时间的延长,相对剂量率降低,细胞的生物效应下降。

CNE多细胞球体的放射敏感性

离体多细胞球体(Multicellular Tumor Spheroid,MTS)培养技术为肿瘤学研究提供了较理想的实验模型。1970年Sutherland利用V-79细胞株离体培养成具有三维结构的多细胞聚集体。并应用于放射生物学研究。MTS在形态结构和生物学性质上与实体瘤相似,是介于单细胞和实体瘤之间的肿瘤实验模型,已广泛应用于肿瘤学各方面的研究。本文利用CNE细胞株,比较多细胞球体和单层贴壁细胞的放射反应性,以探讨其放射生物学性质。

模拟IMRT模式的生物效应研究初探

目的模拟临床调强适形放疗的照射模式对人大肠癌细胞系HT-29进行生物效应变化的初步研究.方法采用指数生长期的HT-29细胞制成单细胞悬液,于接种后12 h内进行不同模式和剂量的照射.分成3个照射组:(1)急速照射组(包括0、1、2、3、5、7、10Gy共7个剂量点),剂量点的照射完成时间为0～5 min,剂量率为6 Gy/min;(2)IMRT照射模式组(包括15 min完成照射组及30min完成照射组),剂量率同上,每组所含照射剂量点同急速照射组,其中15min和30min照射组指各剂量点完成照射时间分别是15 min和30min.采用成克隆分析法计算存活分数,运用多靶单击数学模型拟合曲线,求出Do、Dq等参数值.结果急速照射组、15 min照射组和30 min照射组的Dq值分别为1.54、1.74和1.72Gy;Do值分别为0.82、0.89和1.00Gy;SF2分别为0.448、0.548和0.558.结论 IMRT模式下随分次照射时间的延长,相对剂量率降低,从而导致生物效应下降.

紫杉醇联合放射线照射对肺腺癌卸增敏作用的研究

目的探讨化疗药紫杉醇是否对肺腺癌A973细胞有放射增敏作用。方法取指数生长期的人肺腺癌细胞A973，采用成克隆分析法检测紫杉醇毒性，确定IC10、IC50和IC90剂量作为药物浓度。分析照射前后紫杉醇IC10、IC50和IC90浓度下作用24h，照射剂量分别为0、1、2、4、6、8、10Gy时的细胞存活分数，并用多靶单击模型拟合细胞存活曲线。采用流式细胞术分析不同浓度紫杉醇作用0、2、4、6、10、18、24h，A973细胞周期分布变化。结果紫杉醇对A973细胞的IC10、IC50和IC90剂量分别为0．5、2．6和8．7nmol／L。IC10剂量紫杉醇照前给药增敏比为0．97（D0值比）、1．01（Dq值比）、1．00（SF2值比），照后给药为0．97、1．02、1．02；IC50剂量照前给药为1．06、129．00、2．61，照后给药为0．94、129．00、2．14；IC90剂量照前给药为1．00、120．00、2．09，照后给药为0．98、120．00、2．09。IC10剂量紫杉醇对A973细胞无明显的G2＋M期阻滞作用，而IC50和IC90剂量紫杉醇分别于2和18h将A973细胞阻滞在G2＋M期。结论紫杉醇对肺腺癌细胞A973产生明显的放射增敏作用，且照射前后给药均有相似的增敏作用，中高浓度剂量联合小剂量X线照射增敏效果最好。

离体S-8711放射增敏作用的研究

尽管Misonidazol在临床应用上受到神经毒性的限制,但是,寻找低毒高效乏氧细胞放射增敏剂依然是肿瘤放射生物学者及药物学者感兴趣的研究课题。

临床肿瘤热疗的新动向

１细胞热敏感性的新概念早期研究加温后细胞存活曲线所用的细胞多为鼠类细胞，得出的结论外延到人未必正确．１９７５年Ｇｅｒｎｅｒ有关ＨｅＬａ细胞的研究就表明４１～４２℃加温４，５小时并未引起热耐受现象。但此现象未引起足够注意。Ｈａｈｎ等（１９８９）发现人纤...