中國科研人員獲得重離子輻射治癌活體實驗證據

增殖性細胞死亡（細胞克隆死亡）是輻射放療誘導腫瘤幹細胞死亡的一種重要方式。當前重離子輻射已經成為一種先進有效的癌症治療方法，與傳統的γ和X射線不同，重離子入射徑跡上的能量沉積和徑跡結構都是不均一的，這導致重離子輻射有獨特的生物學效應—射程分布。重離子誘導增殖性細胞死亡-射程分布實驗都是在細胞實驗體系上進行的，並沒有活體水平的實驗證據。

技術生物所卞坡課題組和蘭州近代物理研究所周利斌研究員合作，利用模式動物線蟲個體小和陰門細胞具有輻射誘導增殖性死亡的特性，設計出連續降能實驗裝置，成功在活體水平演示了碳離子輻射誘導增殖性細胞死亡的射程分布。結果表明：碳離子輻射誘導線蟲增殖性細胞死亡的射程分布與物理布拉格分布並不一致，且生物峰位置隨輻射劑量增加前移，這個前移主要來自線蟲陰門前體細胞所特有的「命運替換」屬性。課題組進一步研究了DNA損傷反應在重離子誘導細胞增殖性死亡中的角色，發現DNA損傷檢驗點並沒有參與細胞增殖性死亡誘導，下游同源重組修復機制起關鍵性作用。這些獨特的輻射反應特性，為我們進一步深入理解重離子與細胞作用提供了新的研究思路。該工作已經被輻射領域主流雜誌DNA Repair （2018, 63: 39-46）接收發表。

圖1 利用楔形降能裝置把線蟲分布在重離子輻射的整個射程上

A）重離子整個射程輻射實驗示意圖；B）線蟲陰門細胞增殖死亡表型；C）降能裝置和樣品室實物圖；使用CR-39探測器確定物理Bragg峰的位置

圖2.碳離子輻射誘導線蟲陰門增殖性死亡在整個射程上的分布

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