中科院合肥物质科学研究院技术生物所碳离子肿瘤治疗活体实验取得重要成果

中科院合肥物质科学研究院技术生物所卞坡课题组利用线虫成功在活体水平演示了碳离子辐射诱导增殖性细胞死亡的射程分布，首次提供了碳离子治癌机制的活体实验证据，该研究成果于2018年1月发表于辐射领域主流杂志《DNA修复》上。

增殖性细胞死亡（reproductive cell death, RCD）又称细胞克隆死亡，是放疗诱导肿瘤细胞死亡的一种重要方式，尽管在体外使用克隆形成实验已经明确不同LET值重离子束诱导的RCD情况，但对于活体层面重离子诱导增殖射程分布情况知之甚少。合肥物质科学研究院技术生物所的研究人员首次利用秀丽隐杆线虫的阴门细胞进行实验，以明确体内碳离子辐射诱导RCD情况。

实验示意图

研究人员使用有机玻璃制成不同厚度的挡板，让线虫能够暴露在碳离子束的整个射程内；并使用80MeV/u碳离子束对实验用线虫进行照射，成功获得了体内碳离子辐射诱导增殖性细胞死亡的射程分布。

研究表明，碳离子辐射诱导线虫增殖性细胞死亡的射程分布与物理布拉格峰的分布并不一致，生物峰（biological peak）位置随辐射剂量增加前移。RCD射程-分布的程度和形状还会受到线虫发育阶段的影响。与野生型线虫相比，DNA损伤检查点并不影响重离子诱导的细胞增殖性死亡。研究人员发现DNA损伤检验点的基因突变并不影响位于生物峰位置的突变线虫的反应，但会降低入射区的线虫的放射敏感性。出现同源重组修复机制（homologous recombination, HR）受损的线虫RCD增加，表明线虫阴门细胞的HR修复在应对碳离子诱发的DNA损伤方面起到关键性作用。

上述研究结果为进一步了解碳离子的生物学效应提供了新的研究思路。（质子中国 编译报道）

信息来源：

Induction of reproductive cell death in Caenorhabditis elegans across entire linear-energy-transfer range of carbon-ion irradiation，科学网