人惡性腫瘤細(xì)胞對(duì)γ射線的分次照射效應(yīng)

1、人惡性腫瘤細(xì)胞對(duì)射線的分次照射效應(yīng)*關(guān)鍵詞： 腫瘤細(xì)胞 【摘要】 目的 觀察分次照射對(duì)三種體外培養(yǎng)的來(lái)源于人體不同組織的具有高輻射抗性的惡性腫瘤細(xì)胞系細(xì)胞存活分?jǐn)?shù)的影響，考察它們的亞致死損傷修復(fù)的情況。方法 以三種體外培養(yǎng)的來(lái)源于人體不同組織的具有高輻射抗性的惡性腫瘤細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，單次及分次接受60Co射線06Gy內(nèi)不同劑量點(diǎn)照射。以克隆形成率作為標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)細(xì)胞的存活率。結(jié)果 在06Gy的小劑量范圍內(nèi)，6h分次照射的細(xì)胞存活率明顯高于單次照射。結(jié)論 在6h之內(nèi)，三種組織來(lái)源的腫瘤細(xì)胞都存在亞致死損傷修復(fù)。這與理論相符合，同時(shí)也與這三種腫瘤細(xì)胞在臨床上對(duì)放療的高抗性表現(xiàn)一致。本實(shí)驗(yàn)可從細(xì)胞水平上

2、為臨床治療這三種組織來(lái)源的腫瘤細(xì)胞的放療方案的制定提供理論依據(jù)和參考。 【關(guān)鍵詞】 亞致死損傷修復(fù)；腫瘤細(xì)胞；分次照射 The effect of fractional irradiation on malignant human tumor cells irradiated with -rays 【Abstract】 Objective To observe the high irradiation influence of the three kinds of malignant human tumor cell lines which derived from different tis

3、sues and had low radiosensitivity. Methods After irradiated with 60Co -rays， The survival fractions of single irradiation and fractional irradiation were studied by colony-formation assays. Result That the survival fractions of fractional irradiation were higher than that of single irradiation for a

4、ll of the three kinds of cells and it indicated that in 6 hours all of the three kinds of cells had high repair ability to sublethal damage. Conclusion The result was consist with the theory and the low radiosensitivity of the three kinds of cells. This assay can be considered as reference data for

5、clinical therapy.【Key words】 sublethal damage repair；tumor cells；fractional irradiation 臨床治療腫瘤時(shí)，總是把劑量分成許多分次，使每個(gè)分次照射時(shí)受到的損傷有可能得到部分修復(fù)，從而對(duì)那些能積累和有效地修復(fù)損傷的細(xì)胞給予相應(yīng)的保護(hù)，總治療時(shí)間的延長(zhǎng)讓存活細(xì)胞能繁殖，并且對(duì)增殖快的組織有利。在細(xì)胞修復(fù)和再群體化之外，分次和延長(zhǎng)時(shí)間還能有益于乏氧細(xì)胞的再氧合和導(dǎo)致處于細(xì)胞周期的細(xì)胞分布的改變，這些都影響照射最終的生物學(xué)效應(yīng)1。 分次照射的生物效應(yīng)依賴(lài)于劑量分布和時(shí)間以及分次的關(guān)系。臨床把照射的次數(shù)叫作分次數(shù)（fra

6、ctionation)，每分次的劑量叫作分次量(fractionation dose)，而第一次和最后一次之間的時(shí)間叫總療程時(shí)間(overall time)。當(dāng)分次數(shù)和總療程時(shí)間增加時(shí)，生物效應(yīng)降低，從而要得到一個(gè)特定效應(yīng)的劑量(等效劑量，isoeffect dose)必須增加劑量。這些因素的重要性有賴(lài)于所照射的組織和加以考慮的效應(yīng)表現(xiàn)。當(dāng)兩個(gè)組織受同樣的照射時(shí)，分次情況和總療程時(shí)間的不同可能導(dǎo)致不同的效應(yīng)，這稱(chēng)之為一個(gè)組織生物效應(yīng)的修飾。這個(gè)效應(yīng)的差異在放射治療中非常重要，因此，考察不同組織來(lái)源的腫瘤細(xì)胞接受分次照射的生物學(xué)效應(yīng)，為臨床制定出合理的分次照射方案有著重要的意義1。從細(xì)胞水平上分

7、析，亞致死損傷(sublethal damage)是哺乳動(dòng)物輻射損傷的一種重要類(lèi)型，這時(shí)細(xì)胞內(nèi)只有一部分關(guān)鍵靶點(diǎn)發(fā)生電離事件，只要給以足夠時(shí)間，細(xì)胞有可能對(duì)這些損傷進(jìn)行修復(fù)2。正是由于這種修復(fù)的存在，分次照射時(shí)細(xì)胞的存活率比一次照射時(shí)明顯提高。亞致死損傷修復(fù)程度和存活曲線肩的寬度之間有很好的相關(guān)性，這是因?yàn)閮烧叨际峭换粳F(xiàn)象(亞致死損傷修復(fù)的累積)的表現(xiàn)3，4。有些哺乳動(dòng)物細(xì)胞的存活曲線都有一個(gè)寬的肩，它的分割劑量實(shí)驗(yàn)提示有大量的亞致死損傷修復(fù)。別的類(lèi)型的細(xì)胞的存活曲線有很小的肩，反映了有限的亞致死損傷修復(fù)。在用線性平方模式擬合的存活曲線中，是二次組分造成曲線的彎曲和產(chǎn)生分割劑量的節(jié)制效應(yīng)，

8、即組分反映亞致死損傷修復(fù)。大的肩相當(dāng)于小的/比值。 本實(shí)驗(yàn)擬選取三種來(lái)源于人體不同組織的具有高輻射抗性的惡性腫瘤細(xì)胞系：人肝癌細(xì)胞SMMC-7721，黑色素瘤細(xì)胞A375和宮頸癌細(xì)胞HeLa，進(jìn)行體外射線的單位及分次照射實(shí)驗(yàn)，觀察分次照射對(duì)這三種體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞存活分?jǐn)?shù)的影響。 1 材料與方法 1.1 細(xì)胞及其培養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)所用的人肝癌SMMC-7721細(xì)胞、人宮頸癌Hela細(xì)胞購(gòu)自北京腫瘤研究所，人黑色素瘤A375細(xì)胞購(gòu)自北京301醫(yī)院，培養(yǎng)基為含10%胎牛血清(杭州四季青)的RPMI-1640(GIBCO)培養(yǎng)液，置于5%CO2培養(yǎng)箱中37培養(yǎng)。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)繪制的生長(zhǎng)曲線，細(xì)胞傳代20h后處于

9、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，選取此時(shí)的細(xì)胞進(jìn)行照射。 1.2 輻射 用蘭州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科的60Co源進(jìn)行射線輻射。單次照射共設(shè)0Gy，0.5Gy，1Gy，1.5Gy，2Gy，3Gy4Gy6Gy八個(gè)劑量點(diǎn)，分次照射相應(yīng)設(shè)0Gy+0Gy0.5Gy+0.5Gy1Gy+1Gy1.5Gy+1.5Gy2Gy+2Gy3Gy+3Gy六個(gè)劑量點(diǎn)，分次照射時(shí)間間隔設(shè)為6h。每個(gè)劑量點(diǎn)設(shè)有3個(gè)平行樣品。 1.3 照射后處理 照射后的細(xì)胞經(jīng)胰蛋白酶消化后進(jìn)行細(xì)胞精確計(jì)數(shù)。選擇合適的稀釋倍數(shù)稀釋后，以約100個(gè)/皿的濃度種植于培養(yǎng)皿中，放置于二氧化碳培養(yǎng)箱中37培養(yǎng)7天。用1%甲基藍(lán)進(jìn)行染色，統(tǒng)計(jì)細(xì)胞數(shù)大于50個(gè)的克隆數(shù)。 1.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取 細(xì)胞存活分?jǐn)?shù)(survival fractionSF)按