放射肿瘤学的进展与未来

3放射生物的进展与未来

3.1放射敏感性

肿瘤细胞对放射线的抵抗是放疗失败的主要原因之一。随着基因研究的深入，相关基因与放射敏感性的关系越来越明确。基因不仅可以预测肿瘤放射敏感性，还可成为改善肿瘤放射敏感性的靶点，为肿瘤放射增敏提供了新思路。近年来，研究较多的肿瘤放射敏感相关基因包括DNA损伤修复相关基因、细胞凋亡相关基因、细胞乏氧相关基因、细胞周期相关基因、自噬基因和自杀基因等。肿瘤放疗敏感性的决定因素并不是单个基因，而可能是受多个基因的共同影响。因此，学者尝试通过基因组及指数模型来预测放射敏感性。Javier F教授及其团队开发了一个基于多基因的放射敏感度指数（RSI）。该指数对10个特殊基因（AR，c-Jun， STAT1，PKC-beta，RelA，cABL，SUMO1，PAK2，HDAC1，和IRF1）的表达水平进行检测，然后通过数学公式得到一个值，代表肿瘤对放疗的敏感度。研究人员在直肠癌、食道癌、乳腺癌、头颈癌、胶质母细胞瘤和胰腺癌患者进行了验证发现，RSI高的患者放疗效果明显较好。研究人员然后利用RSI值、线性二次数学模型以及标准放疗剂量和样本中每个患者接受放疗的时间和剂量推导出了以基因组为基础的放疗剂量调整模型（genomic-adjusted radiation dose,GARD），用来预测放射疗法的疗效，并指导放射剂量以匹配个体的肿瘤放射敏感性。不同的患者的GARD值有很大差异的，GARD的值越高，放疗的疗效则越好。GARD模型是首次将基因检测与放疗剂量联系在一起，为研究人员和医生提供了一种安全可行的方法将放射肿瘤学“变得精准”。

3.2放疗毒性损伤

细胞的放疗毒性损伤包括急性损伤和慢性损伤，共同受DNA修复和细胞凋亡基因影响。放射性毒性损伤相关基因是近年研究热点。例如，放射性脑损伤是脑部放疗肿瘤患者常见并发症之一，严重影响患者的生活质量。个体的遗传异质性是放射性脑损伤发生的重要内因。贾卫华教授通过一项长期的前瞻性队列研究，在2942例鼻咽癌患者中发现了位于14号染色体上CEP128 基因启动子区的变异位点rs17111237与放射性脑损伤的发生存在显著关联，携带危险型等位基因的个体CEP128基因的表达水平显著较低。研究成果将有助于了解放射性脑损伤的致病机制，为放射性脑损伤的预防和后续相应治疗药物的研发提供理论基础放疗模式。

3.3SBRT/SABR放射生物学效应

由于SBRT/SABR等放疗新技术的出现，肿瘤放射生物学正面临一个发展的时代。关于肿瘤组织和正常组织对放射治疗的生物学反应的传统认知主要来自常规分割的放疗实践，最被广泛接受的是线性二次模型公式（Linear-quadratic，LQ）。虽然该模型已在放射生物学领域广泛应用数十年，然而SABR主要是单次大分割放疗，其是否适用于SABR领域受到广泛质疑。经典LQ 模型不能反映SBRT/SABR模式下的内皮细胞损伤、血管损伤等对放疗疗效的影响，且可能高估大分割细胞杀伤效应。有不少研究试图对 LQ 模型进行修正，以期找到最适合SBRT/SABR模式的预测模型，但目前没有临床数据证实有比LQ模型更好的生物学模型。目前SBRT/SABR放射生物学效应面临着较多尚未解决问题，如SBRT/SABR治疗后的内皮细胞损伤、血管损伤以及抗肿瘤免疫机制，SBRT/SABR的最佳剂量分割方式，SBRT/SABR生物效应剂量（biological equralent dose,BED）的计算等，需要放射生物学家、放疗医师、放射物理学家共同协作，获得更多确实有力的证据，以便指导更科学有效的SBRT/SABR治疗。

4未来展望

随着放射肿瘤学的发展，未来的放射治疗将不只是单一的一种治疗技术，而是各种技术和治疗手段的综合，包括光子放疗与质子放疗的综合，解剖影像与功能影像的综合，放疗与免疫治疗的综合，近距离治疗与远距离治疗的综合等。随着对放射生物学认识越来越深入，以及放射物理技术的不断进步，更新更先进的放疗技术如立体定向放射治疗、剂量雕刻放疗、非共面放疗、六维治疗床、人工智能放疗必将借助于“互联网+”和“共享放疗”的服务模式，惠及更多的患者，助力健康中国的实现。