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DNA分子受损是诱导突变的主要原因

放射肿瘤科的Suit等，共同开展了一项采用质子束，对肿瘤患者进行根治的研究。这个计划仅对一个变量进行研究，即在质子治疗时如何缩小治疗体积。每次照射剂量约2Gy(RBE），总治疗时间6〜8周，与MGH在光子治疗时所使用的一样。目的是使一些患者，能接受比光子治疗更高的剂骨，对癌症患者做大分割高剂量质子照射治疗。这个课题是在1974年1月启动的，包括颅底肉瘤、某些特定部位以及小体积的其他肿瘤。出国看病多少钱？详询爱诺美康。

随着治疗经验的增加，越来越多的不同类型和解剖部位的肿瘤，逐渐开始接受质子治疗。单能量束流的粒子，在单位长度轨迹上传递给吸收媒介的能量，叫线性能量传递（LET）。粒子速度在其射程终点附近减慢下来并趋向停止时，其LET会增加到大值。这个大能量传递的区域称Bragg峰。对于若干种不同的生物终点，都能观察到特定粒子束的RBE和LET两者之间，存在特有的变化关系。质子在整个Bragg峰区内的RBE是增加的，在接近峰的后沿边上达到大值。

当质子速度继续减慢时，虽然LET还在增加，但由于部分质子的停止和消失，单位剂量内的杀伤效率反而减少。能量沉积密度或LET和质子与碳离子的生物学效应之间的关系，观察到的大RBE值时的LET值和特定粒子有关。质子的大RBE只限于较小的LET区间，碳离子比质子有更大的RBE大值，并保持在相当广的一个LET区间内。由此可见，每单位示迹长度（track length）的游离密度，仅是一个近似描述生物学效应的符号，和决定生物学效应强弱的因子。

生物学效应的关键靶区，通过认识关键靶点的细胞杀伤，及其程度和能量沉积方式之间的关系，可以洞察电离密度与生物学效应之间的关系。出国看病服务机构爱诺美康介绍到，大量研究证据显示，DNA分子受损是诱导突变、癌变及大多数细胞死亡的主要原因。这些证据包括:相对于细胞核照射，照射对细胞膜和细胞质的 作用要小得多。3H标记的DNA分子较易被杀伤，但在RNA、脂质和蛋白质中则没有这一现象；细胞死亡和染色体畸变之间的关系等。

种种证据显示，不论是直接对正常DNA的打击，还是对已断开链的而在修复期的DNA的打击，只要同时断开两条相对的和相邻的DNA双链，即是双链断开（DSBs）。未能修复的DSBS都会导致功能紊乱、遗传物质丢失、染色体畸变和细胞死亡，提示如果带电粒子和电离密度能产生更多的DNA DSBs，或使DSBs的修复能力下降，那么在单位剂量内就能获得更大的生物学效应。DSBs可以直接由作用于DNA的能量产生，也能通过DNA的几个微米内，即辐射激发分子的扩散距离内的水电离引起。

穿过细胞并损伤DNA的密集带电粒子的电离路径，可以用下面方法显示出来，先用带荧光标志的抗体加入帮助DNADSBs修复的蛋白质中，再用这些带荧光标志的抗体，对被照射的细胞进行染色，离子通过一个哺乳动物细胞核时产生的路径。虽然每单位剂量高LET带电粒子和低LET X射线照射，可产生同样数量的DNA DSBs，但是DSBs分布是完全不同的。

当LET增加时，含100〜2000个碱基对的小DNA片段，占总片段的百分比也会增加。螺旋形高LET电离模型的计算结 果与实验观察结果相符。计算和实验结果提示，高LET照射具有相当大的能量或能量包沉积，才将能量传送到跨度为纳米的DNA结构中去。出国看病多少钱？详询爱诺美康。

这种聚集性的能 量沉积导致多次DSBs事件，同时还伴随着单链断裂、DNA交联、碱基损伤、核小体激发或产生较大的25〜30nm染色质片段。因此，低LET和高LET X射线照射，以及高能质子和密集电离终点附近，低能质子之间的主要差别在于DNA、核小体或染色质局部区域的能量沉积方式。虽然不同类型照射引起的各类反应的平均数量没有差异，但高LET射线造成广泛的DNA链断裂，及相关反应将使细胞损伤难以修复。