重离子束用于口腔鳞癌放射治疗的基础研究

论文摘要

癌症是严重威胁人类生命的疾病,其主要治疗手段之一是放射治疗。常规放疗采用的X、γ、电子等射线由于照射剂量随深度的增加而呈指数衰减,对正常组织有杀伤作用,产生严重的放射并发症和后遗症。重离子束具有Bragg峰,能使高吸收剂量区集中于肿瘤部位,从而有效地保护周围的健康组织,且具有相对生物效应高、修复效率低等特点,成为当今国际上最先进、最科学和最有效的放疗手段,被公认为21世纪最理想的放疗用射线。自1995年中国成为继美国、德国、日本后第四个开展重离子治疗肿瘤的研究国家,中国科学院兰州近代物理研究所以国家攻关项目为起点,进行了分子生物、细胞生物学和动物试验等大量研究,但对于口腔肿瘤研究极少。本论文探索重离子束对人舌鳞癌Tb细胞的放射生物效应,旨在为我国开展临床治疗积累实验依据。本研究采用碳离子束辐照人舌鳞癌Tb细胞,剂量分别为0.5、1、2、4 Gy。利用MTT法检测细胞存活并绘制存活曲线;采用Hoechst 33258/PI复染法在荧光显微镜下观察Tb细胞凋亡形态;Western-blot法检测Tb细胞Bax/Bcl-2蛋白表达情况:用FACSCalibur流式细胞分析仪检测Tb细胞周期变化,并与X射线辐照作对比,计算相对生物效应（RBE）。实验结果表明,Tb细胞经碳离子束辐照后,存活率显著下降,呈剂量依赖性的生长抑制;Tb细胞呈现蓝色荧光浓集成团的凋亡形态,且凋亡比例随辐照剂量增加;Western-blot结果显示Bax蛋白表达水平随辐照剂量的增大逐渐上升,但在4Gy组其表达不再增高,Bcl-2蛋白则随剂量呈下降趋势;Tb细胞出现G2/M期明显阻滞,阻滞程度具有剂量和时间依赖性。当辐照剂量为0.5Gy,1Gy时,Tb细胞12h后出现阻滞高峰,24h回落。Tb细胞在X射线辐照后,2.0Gy组激活G1期检测点,而4、6、8Gy组激活G2期检测点,在辐照剂量为为6Gy时,细胞G2期阻滞率达到70%,相当于2Gy重离子辐照,即相对生物效应（RBE）为3。通过本研究可以得到如下结论:重离子束辐照对人舌鳞癌Tb细胞有抑制作用且呈剂量依赖性;Tb细胞随剂量增大凋亡比例增加,Bax/Bcl-2基因表达是其主要机制。重离子和X射线辐射对Tb细胞周期影响不同,与X射线相比较,重离子束具有较高的生物学效应。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1 放射治疗
• 1.1 放射治疗在肿瘤治疗中的重要性
• 1.2 放射治疗的发展趋势
• 1.2.1 医用射线的分类
• 1.2.2 放射治疗技术的发展
• 2 重离子的研究
• 2.1 重离子的物理和生物学优势
• 2.2 放射治疗的最佳离子
• 2.3 重离子治疗的基础研究
• 2.4 重离子治疗的临床研究
• 2.5 重离子治疗头颈部肿瘤的应用研究
• 3 本研究的内容
• 第二章 重离子辐照对人舌鳞癌细胞增殖影响的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试剂与仪器
• 1.2 方法
• 1.2.1 主要试剂的配制
• 1.2.2 细胞培养方法
• 1.2.3 照射条件
• 1.2.4 细胞增殖测定
• 2 结果
• 3 讨论与结论
• 第三章 重离子辐照对人舌鳞癌细胞凋亡影响的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试剂与仪器
• 1.2 方法
• 1.2.1 主要试剂的配制
• 1.2.3 细胞培养及照射条件
• 1.2.3 凋亡细胞形态学观察
• 1.2.4 Bax/Bcl-2蛋白表达测定
• 3 结果
• 3.1 Tb凋亡细胞形态观察
• 3.2 Bax/Bcl-2蛋白表达测定
• 4 讨论与结论
• 第四章 重离子束辐照对人舌鳞癌细胞周期影响的研究
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 2.1 重离子束对Tb细胞周期影响
• 0/G₁期细胞的变化'>2.1.1 Tb细胞在重离子辐照后G₀/G₁期细胞的变化
• 2期细胞的变化'>2.1.2 Tb细胞在重离子辐照G₂期细胞的变化
• 2.1.3 Tb细胞在重离子辐照后S期细胞的变化
• 3 讨论
• 第五章 重离子束与X射线辐照人舌鳞癌细胞后细胞周期变化的比较
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第六章 展望
• 参考文献
• 发表文章
• 致谢