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梭曼脱烷基的机制及化合物对其的延缓作用
梭曼脱烷基的分子机制有六十年代形成的碳离子形成机制及近年来提出的推拉(push-pull)机制,碳离子形成机制是组氨酸咪唑基上的质子化基团与烷氧基上的氢氧键结合,使C-0极化形成碳离子,然后C-0断裂脱下烷基.推拉(push-pull)机制认为甲基转移的动力来自AChE活性中心阴离子结合部位的氨基酸残基E199、W84的静电及空间相互作用,伴随甲基Cβ至Cα的转移,C-O键断裂.H440H+及氧阴离子洞对C-O断裂及随后负电荷形成起拉(pull)作用.
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前列腺癌质子碳离子治疗设备成像系统应用研究
目的 评价质子碳离子治疗设备千伏级 X线成像系统对前列腺癌放疗摆位精度.方法 选择2014年6—8月接受碳离子治疗的14例前列腺癌患者入组. 每次治疗前通过成像系统采集两组正交野图像,与计划DRR图像融合并进行手动+自动匹配. 获得侧向(治疗床面短轴方向)、纵向(治疗床面长轴方向)、垂直(垂直于治疗床面的方向)、等中心旋转(治疗床面沿等中心水平旋转)、横滚(以治疗床面长轴为中心的旋转)、俯仰(以治疗床面短轴为中心的旋转)方向摆位误差数据. 分析数据探讨成像系统在碳离子治疗前列腺癌中的使用情况. 结果 14例患者共获得644组图像. 6个方向误差均值分别为0. 34 cm、0. 30 cm、0. 79 cm、0. 3°、0. 5°、1. 1°. 误差随着分次无明显变化,两组拍片获得的误差也无差异,但俯仰和垂直方向上的误差值较大. 结论 正交野图像的骨性标志清晰,拍片时间短,DRR参考图像为三维的,可获得6个方向上位置误差. 但软组织成像差,获得的数值不能完全等同于前列腺癌患者治疗时的真实误差.
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碳离子生物特性及临床初步结果
放疗是主要肿瘤治疗方式之一,大约65%～75%肿瘤患者在治疗过程中需接受放疗[1].常规放疗为避免对正常组织造成损伤,使治疗剂量难以达到完全杀死肿瘤细胞要求,治疗效果不够理想.由于重离子不但具有优越物理剂量分布,且有良好生物效应[2],因此重离子放疗被誉为是面向21世纪的肿瘤治疗技术.其中碳离子又被认为是理想的放疗用射线[3].笔者就碳离子肿瘤治疗技术做一综述.
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重离子治疗癌症的原理和现状
重离子指原子序数＞2并失去了全部或部分电子的原子,形成带正电荷原子核,如碳离子、氖离子、硅离子、氩离子等。肿瘤重离子治疗指加速重离子使之处于高能状态,并在束流上予以控制,从而对恶性肿瘤产生治疗作用。重离子对常规光子放疗不敏感或抗拒肿瘤有可靠疗效,而对正常组织损伤很小,显著优于传统放疗,是目前先进放疗技术。
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重离子肿瘤放射生物学的研究进展
重离子，简言之，即比α粒子（4H）重的离子（如12 C、22 Ne、45 Ca等），因加速后拥有物理剂量分布和生物学方面的双重优势而备受肿瘤放疗界关注。限于实验设施、基础及临床资料影响，目前对重离子的放射生物学效应，包括肿瘤细胞杀伤效应、对肿瘤血管生成和转移的影响及诱发第二肿瘤等尚缺乏全面认识。笔者就重离子（主要是碳离子）的基本生物特征以及相关生物学研究进展做一综述。
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质子碳离子笔形束扫描技术治疗头颈部脊索瘤与软骨肉瘤的初步结果
目的 采用质子碳离子笔形束扫描技术治疗头颈部脊索瘤软骨肉瘤患者的不良反应和近期疗效.方法 2014-2016年共收治61例接受质子重离子治疗作为首程放疗的头颈部脊索瘤及软骨肉瘤患者,其中脊索瘤45例,软骨肉瘤16例;男39例,女22例;中位年龄38岁(14～70岁),中位肿瘤大直径4.1 cm (0～8.6 cm).肿瘤原发部位以枕骨斜坡及颈椎为主.结果 单纯质子治疗8例,质子+碳离子治疗21例,单纯碳离子治疗32例,所有患者均顺利完成治疗.患者中位随访时间21个月(7～47个月).未见3-4级急性不良反应,晚期不良反应仅1例放射性颞叶损伤.2年无进展生存率91％,2年总生存率100％.结论 质子重离子治疗脊索瘤软骨肉瘤取得了较好的短期疗效,长期疗效及不良反应仍需要进一步随访.
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不同非小细胞肺癌细胞对碳离子放射敏感性的影响
目的 分析不同非小细胞肺癌(NSCLC)细胞对碳离子照射放射敏感性的影响,并探讨其相关的分子机制.方法 采用12C6+对肺腺癌A549细胞、鳞癌H520细胞和大细胞癌PGCL3细胞进行照射,吸收剂量分别为0、2、4和6 Gy.通过克隆实验检测3种细胞系的存活率,流式细胞术检测细胞的周期分布,利用Hoechst 33258染色检测细胞的凋亡率,实时RT-PCR方法检测细胞内DNA-PKcs基因的表达.结果 2、4、6 Gy照射后,A549、H520和PGCL3细胞的存活率明显下降,其中A549细胞辐射敏感性低,其次是PGCL3细胞,H520细胞辐射敏感性高.受照射后细胞均出现G2/M期阻滞与凋亡,且随剂量的升高呈现上升的趋势.受照射H520与PGCL3细胞的阻滞率(t=4.813、20.738、25.654和t=2.790、2.977,P＜0.05)和凋亡率(t=8.579、14.289、15.244和t=3.785、5.098、8.105,P＜0.05)明显高于A549细胞.受照射细胞DNA-PKcs表达明显上调,A549细胞高,其次是PGCL3细胞,H520细胞低;并且随着剂量的升高,DNA-PKcs的表达呈现下降趋势.2、4 Gy照射后H520和PGCL3细胞DNA-PKcs的表达明显低于A549细胞(￡=7.782、3.689和t=3.889、2.814,P＜0.05).结论 不同NSCLC细胞对12C6+离子的放射敏感性不同,H520鳞癌细胞高,A549腺癌细胞低.肺腺癌A549细胞放射敏感性较低可能与高表达的DNA-PKcs参与NHEJ途径修复DNA双链断裂有关.
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重离子对小鼠移植性Lewis肺癌分次照射的生物效应
目的研究重离子不同分次照射的生物效应.方法除对照组外,选择了2个剂量点:低剂量为12 Gy,高剂量为24 Gy.每个剂量分单次、2和3次照射组,观察Lewis肺癌的肿瘤体积变化、肿瘤生长延迟时间和荷瘤小鼠生存时间.结果无论高剂量还是低剂量,分3次照射的肿瘤生长延迟和生存时间都显著大于单次和分2次照射.结论采用分3次照射的肿瘤生物效应优于单次和分2次照射,低剂量又优于高剂量.此研究结果为我国重离子束治疗肿瘤的临床试验提供了实验依据.
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不同LET碳离子对哺乳动物细胞的生物学效应
目的研究不同传能线密度(IET)的重离子对体外培养细胞存活率、微核率和染色体畸变的效应.方法用集落形成法研究细胞的存活情况,观察统计细胞微核率和染色体结构的变化.结果①细胞存活:不同LET碳离子引起细胞失活效应由大到小的顺序依次为125,200,700keV/μm.②细胞微核:相同剂量下,200 keV/μm碳离子所致微核率高于700 keV/μm时的结果.③染色体畸变:可看到多种染色体结构变异.结论在本实验中,LET为125 keV/um的碳离子引起的失活效应大,200 keV/μm碳离子引起的微核率高于700 keV/um碳离子引起的微核率.
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Smac基因联合12C6+离子照射对膀胱癌EJ细胞的生物效应观察
目的 观察smac基因能否提高膀胱癌EJ细胞12C6+离子照射的生物效应.方法 实验分为3组:空白对照组、转染空载体组、转染smac基因组.利用免疫组化及流式细胞仪方法检测3组细胞内smac基因表达.转染24 h后对3组分别进行0、2和4 Gy 12C6+离子照射,用克隆形成实验对3个组分别检测细胞的存活分数并利用流式细胞仪检测细胞凋亡率.结果 免疫组化结果表明转染pcDNA3.1/smac的细胞其smac基因表达量明显高于转染空载体pcDNA3.1的细胞和空白组细胞.流式细胞仪数据显示,smac基因转染细胞smac基因的荧光强度(3080)显著高于转染空载体组(2256)(P＜0.05),而后者与空白对照组间比较差异无统计学意义(P＞0.05).克隆形成实验结果表明,转染smac基因组细胞12C6+离子照射后的存活分数较转染空载体组细胞显著降低(P＜0.05).流式细胞仪测定结果表明,12C6+离子照射的转染smac基因组的细胞凋亡率明显高于转染空载体组(P＜0.05).结论 外源smac基因转染膀胱癌细胞株能显示高表达,并能提高膀胱癌细胞的凋亡率,与12C6+离子照射结合后能显著降低细胞存活分数和进一步增高凋亡率.
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不同LET12C6+照,射人肝癌细胞SMMC-7721的存活曲线
目的研究不同传能线密度(LET)的重离子12C6+对体外培养的人肝癌细胞SMMC-7721存活的影响,以研究人肝癌细胞对不同LET重离子的辐射敏感性.方法用克隆形成法研究细胞的存活情况.结果70 keV/μm的细胞存活率为10%(Ds=01)和1%(Ds=0.01)时的吸收剂量分别为2.94 Gy和5.88 Gy;30 keV/μm的Ds=0.1和Ds=0.1分别为4.00Gy和8.00Gy.结论70 keV/μm比30 keV/μm对人肝癌细胞SMMC-7721有更大的细胞杀死效应.
关键词： 传能线密度 碳离子 人肝癌细胞SMMC-7721 克隆存活率 -
碳离子治疗前列腺癌的Meta分析
目的 采用Meta分析的方法定量评价碳离子治疗前列腺癌的有效性.方法 检索PubMed、Cochrane library、EMBASE、中国期刊全文数据库、中国生物医学文献数据库、万方数据库,同时追溯纳入研究的参考文献,收集碳离子治疗前列腺癌的临床试验,提取数据,检索时限均为建库至2015年12月.采用MetaAnalyst Beta 3.13和STATA 12.0进行Meta分析.结果 共纳入6个研究(8个临床试验),Meta分析结果显示,3、4、5和8年的总生存率分别为95.7％、90.9％、91.8％和83.9％,4年和5年肿瘤特异生存率分别为97.1％和97.6％,4、5和8年无生化复发率分别为88％、86.3％和79.1％,3、4和5年的局部控制率分别为98.1％、97.1％和98.4％,总死亡率、前列腺癌死亡率和并发症死亡率分别为7％、2.4％和7％.不同T分期对5年总生存率、无生化复发率和肿瘤特异生存率产生影响.结论 碳离子是一种安全、有效、可行的前列腺癌治疗方法,具有临床应用的前景,但是否优于其他放射治疗,尚需在前列腺癌患者中进行高质量前瞻性、随机对照临床研究.
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质子重离子放射治疗的临床研究概况
对clinicaltrials.gov及PTCOG网站上注册的目前正在进行中的质子重离子放射治疗相关的前瞻性临床研究予以分类、归纳和分析,并介绍上海市质子重离子医院IONTRIS设备的临床注册研究结果以及临床实践的现状.大多数研究主要基于前期欧美和日本的临床实践经验.目前开展的近150项前瞻性临床研究中,大多为质子相关研究,涉及全身各个解剖部位的肿瘤;20项重(碳)离子相关研究中,大多涉及头颈部和中枢神经系统肿瘤.以新适应证和分割方式的Ⅱ期或Ⅰ/Ⅱ期临床研究为主,仅15项Ⅱ/Ⅲ期或Ⅲ期随机临床研究,另21项为0/Ⅰ期研究.上述临床研究的开展,将为质子重离子放射治疗剂量与分割的优化,以及适应证的进一步开拓提供依据.
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碳离子治疗Ⅰ期非小细胞肺癌的Meta分析
目的 评价碳离子治疗Ⅰ期非小细胞肺癌(NSCLC)的临床疗效和安全性.方法 检索PubMed、Cochrane library、EMBASE、中国期刊全文数据库、中国生物医学文献数据库、万方数据库,收集碳离子治疗Ⅰ期NSCLC的研究,提取数据,对满足条件的数据采用MetaAnalyst Beta 3.13和STATA 12.0进行合并分析.结果 共纳入10个研究(7个临床试验),Meta分析结果显示,1、3和5年的总生存率分别为95.1％、68.5％和45.9％;1、3和5年的局部控制率分别为90.2％、76.7％和81.2％;1、3和5年的肿瘤特异生存率分别为82.9％、58.5％和57.3％;总复发率和原发肿瘤复发率分别为45.8％和11％;总死亡率、肺癌特异性死亡率分别为52.4％、28.3％;T1和T2期的NSCLC在5年总生存率、总复发率、肺癌特异性死亡率、皮肤1级和2级不良反应差异有统计学意义.结论 碳离子治疗Ⅰ期NSCLC是一种安全有效的治疗方法,具有广阔的临床应用前景.碳离子治疗作为一种国际标准化的治疗方法应用于NSCLC患者前,尚需进行高质量、大样本的临床研究.
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质子碳离子笔形束扫描技术治疗Ⅰ期非小细胞肺癌的初步结果
目的 在国内首次报道采用质子碳离子射线治疗Ⅰ期非小细胞肺癌(NSCLC)的近期疗效和不良反应.方法 2014年8月至2015年12月,共收治10例病理证实的Ⅰ期NSCLC患者.使用IONTRIS(R)设备笔形束扫描技术,通过可以调节能量的点扫描、实现对靶区更加适形的目的,2～4个射野给予质子和碳离子放疗.根据肿瘤部位给予不同分割方式照射,4例周围型接受50 ～70 GyE/10次放疗,3例中间型60～64 GyE/15～ 16次,3例中央型66 ～72 GyE/22～ 24次.结果 中位随访时间为18.1(11.9 ～28.1)个月,后一次随访时患者均存活.10例患者局部控制率100％,其中6例患者完全缓解,3例部分缓解,1例疾病稳定;2例放疗后随访中出现远处转移.放疗开始3个月内,无3级及以上放疗相关急性不良反应发生.随访期内未观察到2级及以上的晚期不良反应.放疗后1和3～5个月肺功能(大通气量、第1秒通气量及CO弥散量)与放疗前相比略有上升,差异无统计学意义(P＞0.05).结论 对Ⅰ期非小细胞肺癌患者,质子碳离子笔形束扫描技术治疗短期随访结果安全、有效.
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碳离子射线诱导细胞凋亡的研究进展
碳离子射线治疗肿瘤是利用其剂量分布优势,将能量集中于肿瘤组织释放,同时尽量避免损伤周围正常组织.相较于常规光子射线,碳离子不仅表现出上述物理学优势,还具有优越的生物学特性.笔者概述了碳离子射线在物理、生物学方面的特点,并着重综述了其在诱导细胞凋亡方面的进展.
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碳离子辐射引起Hela细胞线粒体DNA 4 977 bp的缺失
背景:线粒体DNA 4 977 bp缺失的累积对衰老的多细胞动物来说是一个显著的特征,同时也与各种肿瘤细胞的转移和凋亡有关.目前的研究己证明辐射可特异性地诱导此缺失的产生,有望将其作为新的DNA水平的辐射损伤生物剂量标记.目的:用聚合酶链反应方法检测碳离子辐射引起的Hela细胞线粒体DNA 4 977 bp突变缺失.并观察碳离子辐射剂量及辐射时间与线粒体DNA 4 977 bp缺失的相关性.设计、时间及地点:细胞DNA水甲的对照实验,于2008-10/11在甘肃省兰州市近代物理研究所完成.材料:人宫颈癌细胞Hela细胞株.方法:Hela细胞经2-8 Gy的碳离子辐射后,于2～24 h各个时间点分别提取包含线粒体DNA的全基因组DNA,并用聚合酶链反应法扩增线粒体DNA 4 977 bp缺失的特异片段,通过限制反应模板浓度和聚合酶链反应循环数的方法进行定性分析.主要观察指标:碳离子辐射剂量及辐射时间对线粒体DNA 4 97H7 bp缺失的影响.结果:经2 Gy辐照处理的Hela细胞在2,4,8,24 h 4个时间点的检测中均无聚合酶链反应阳性产物,8 Gy辐照处理的Hela细胞在12,16,24 h 3个时间点可检测到线粒体DNA 4 977 bp缺失,且随时间延长而累积.辐照后12 h Hela细胞在8 Gy辐照处理后可检测到线粒体DNA 4 977 bp缺失,辐照后16和24 h Hela细胞在6,8 Gy辐照处理后可检测到线粒体DNA4 977 bp缺失.结论:碳离子辐射引起的Hela细胞线粒体DNA 4 977 bp缺失存在剂量相关性,且其累计程度可能与辐射时间有关.
关键词： 聚合酶链式反应 碳离子 Hela细胞 线粒体DNA4977bp缺失 -
骶骨脊索瘤的治疗概况
目的：：了解骶骨脊索瘤的治疗概况。方法：查阅近年国内外关于骶骨脊索瘤的治疗方面相关文献，综述骶骨脊索瘤的手术治疗、放疗与化疗、分子生物学治疗方面新方法、新技术、新思路。结果：手术仍是骶骨脊索瘤治疗有效方法，术前靶血管栓塞技术等的使用可使术野更清晰、手术更便利；术前使白蛋白>3.0 g· L-1、手术时间<6.0 h、手术由单一团队完成可降低术后切口并发症发生率；包括质子和碳离子的粒子束放疗及术中间隔放疗安全有效；骶骨脊索瘤的分子生物学特点为其治疗提供了新靶点及治疗途径。结论：肿瘤广泛切除术仍然安全有效且更加成熟；粒子束放疗及术中间隔放疗有望成为替代单纯手术治疗的新方法；骶骨脊索瘤的分子生物学特点为其治疗打开了新思路。
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腺样囊性癌的碳离子治疗
腺样囊性癌(adenoid cystic carcinoma,ACC)发病率较低,常见于头颈部唾液腺恶性肿瘤中,可手术的患者手术治疗加术后放疗效果尚可,对于无法手术的患者单纯光子线放疗效果不理想.碳离子具有优于常规光子线的放射物理学和生物学特性,有利于对肿瘤的控制和正常组织的保护.目前全世界范围内可以开展碳离子治疗的单位不多,主要集中在德国、日本、美国以及中国上海,治疗的方式主要包括碳离子单独应用治疗ACC、碳离子与调强放射治疗(IMRT)联合治疗ACC、碳离子治疗复发的ACC、碳离子治疗年幼的ACC患者以及正在研究的碳离子放疗与靶向药物及化疗的联合,此类研究可以证实碳离子在临床应用的有效性及安全性.
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碳离子放疗过程中病人体内器官次级中子剂量的蒙特卡洛计算
目的:使用蒙特卡洛方法模拟在碳离子放疗过程中产生的次级中子对人体主要器官的吸收剂量和当量剂量.方法:基于中国科学院近代物理研究所(IMP)的重离子深层肿瘤治疗的束流配送系统治疗头,使用MCNPX对该系统的初级准直器、脊型过滤器、射程移位器以及多叶准直器进行建模,模拟计算400 MeV/u碳离子均匀照射野经过IMP被动式束流配送系统,入射到RPI-Adult男性体模后,统计全身主要器官内的次级中子能谱和吸收剂量与当量剂量.结果:当脑垂体瘤接受治疗并给予50 Gy处方剂量时,不同器官内的中子能谱显示所产生的次级中子能量范围比较大,大能量高这几百MeV;而且脑部部分器官的中子当量剂量相对比较高,大脑、头盖骨和眼晶体当量剂量为53.18、32.43、33.20 mSv;离脑部较远的器官,如胸部、肺以及前列腺剂量很低,都小于0.4 mSv.结论:利用蒙特卡洛方法和计算机仿真人体模型模拟了碳离子放疗过程,并统计了全身大部分器官内次级中子能谱和受到的剂量.本研究计算的结果和结论,再结合相关资料,可以为临床上研究碳离子放疗的远期效应提供参考.
