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细胞辐射敏感性新机制

日期:2011-05-23 08:33:03

重离子治疗肿瘤是近年来肿瘤治疗研究的一个热点,近期来自中科院,日本顺天堂大学以及NIRS的研究人员报道了细胞辐射敏感性研究,揭示了细胞辐射敏感性的新机制,可能对肿瘤辐射敏感性及肿瘤调控研究具有重要意义。这篇题为“Cell cycle suspension: A novel process lurking in G2 arrest”的论文公布在Cell Cycle杂志上。

肿瘤对人类健康危害极大,特别是恶性肿瘤的治疗已经成为困扰世界各国的难题。从上世纪70年代以来,先后有美国、德国、日本和中国开始利用重离子束治疗肿瘤的试验研究。与传统的放射治疗肿瘤的电子、X等常规射线相比,重离子束被证明是当今世界上最先进有效的放疗方法,对于患者来说,具有对健康组织辐射损伤轻、疗程短、治愈率高等特点。不过这一治疗方法也存在自身的一些问题,因此还需要更深入的研究。

在这篇文章中,研究人员证实两种人脉络膜黑色素瘤细胞系92-1和OCM-1具有相同的DNA损伤修复能力,但两种细胞的辐射敏感性却存在极大差异。研究人员首次报道了细胞周期长期停滞现象,并对其机制进行了相关研究。

研究发现,X射线或高LET 12C6+重离子辐照均能够引起92-1和OCM-1细胞周期G2期阻滞,并在辐射后16小时G2期阻滞达到最大值。之后,OCM-1可跨越G2期阻滞重新进入新的细胞周期;但92-1在辐射后5天仍无法跨越G2期阻滞,处于长期细胞周期停滞状态。研究进一步证实,92-1细胞周期停滞与辐照剂量相关并存在剂量阈值。此外,研究还发现细胞周期蛋白Cyclin B1的降解与细胞周期停滞相关,有关细胞周期停滞的机制有待更加深入的研究。

这一研究成果有助于科学家们了解X射线或重离子辐照对细胞周期的影响,对于重离子肿瘤治疗具有重要意义。

我国是世界上第四个开展重离子肿瘤治疗临床试验研究的国家,利用中国科学院近代物理研究所在兰州重离子加速器上建成了首个重离子浅层治疗终端。2006年,中国科学院近代物理研究所与当地卫生机构合作,开始了重离子浅层肿瘤治疗临床试验研究。在浅层肿瘤治疗临床试验取得成功的基础上,中国重离子治疗肿瘤又有了新进展。

近代物理研究所利用新近建成的科学装置——兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)提供的高能碳离子束,在进行治癌束流物理特性测试、细胞和动物辐照实验的基础上,与兰州军区兰州总医院和甘肃省肿瘤医院合作,实现了深层肿瘤(体内深度2厘米-10厘米)的重离子治疗。相信随着研究和临床实验的逐渐深入,这一技术将会越来越完善。