腫瘤組織放射生物學 -中山大學腫瘤防治中心

Conclusion張玉晶2016.41.Whatistheindicationforradiationtherapy？2.Whatisthegoalofradiationtherapy？3.Whatistheplannedtreamentvolume？4.Whatistheplannedtreamenttechnique？5.Whatistheplannedtreamentdose？腫瘤組織放射生物學腫瘤控制概率與劑量之間的關系Conclusion腫瘤細胞群的增殖動力學1射線對腫瘤細胞群的影響2腫瘤控制概率與劑量之間的關系3腫瘤放射反應性與腫瘤可治愈性的關系4影響人體腫瘤放射敏感性的因素5腫瘤的加速再增殖與療效的關系6腫瘤細胞增殖動力學腫瘤內(nèi)惡性細胞234分裂增殖期細胞（P細胞）靜止期細胞(G0)（Q細胞）終末分化細胞1S期G2期M期G1期衰老或死亡的細胞腫瘤細胞分類腫瘤內(nèi)惡性細胞234分裂增殖期細胞靜止期細胞（含克隆源細胞）1生長分數(shù)：20～80％終末分化細胞衰老或死亡的細胞腫瘤干細胞的概念克隆源細胞（colonogeniccell）腫瘤干細胞（tumorstemcell）腫瘤起始細胞（cancerinitiatingcell）干細胞巢（stemcellnitch）CancerstemcelltheoryWhystemcells?OnlystemcellshavetheabilitytoselfrenewandneoplasiaisessentiallydysregulatedselfrenewalStemcellsarelong-livedcellswhichcanacquirethenecessarynumberofsequentialmutationstoconvertanormalcellintoamalignant腫瘤干細胞的理論針對腫瘤干細胞的治療模式腫瘤干細胞球體腫瘤生長速度的影響因素腫瘤生長速度的影響因素腫瘤體積倍增時間（tumorvolumedoublingtime,TD）定義：人體腫瘤體積增加一倍所需要的時間。長短：4天～1年（中位3個月）潛在倍增時間（potentialdoublingtime,Tpot）定義：假定沒有細胞丟失的情況下，腫瘤細胞群體增加一倍所需要的時間細胞周期時間（TC）定義：兩次分裂結(jié)束的時間間隔長短：15小時～大于100小時（平均2.3天）生長分數(shù)（GF）腫瘤內(nèi)處于增殖周期的細胞數(shù)與總細胞數(shù)的比例腫瘤生長速度的影響因素營養(yǎng)不良壞死分裂死亡細胞脫落細胞分化轉(zhuǎn)移細胞丟失因子：丟失方式營養(yǎng)不良、血供差、腫瘤壞死細胞分化：不能再分裂，最終衰老死亡分裂死亡：分裂障礙、異?；蜃蛹毎淮婊钷D(zhuǎn)移：脫落排泄：Celllossfactor=1

TpotTd腫瘤生長速度的影響因素分類倍增時間（天）標記指數(shù)（％）生長分數(shù)（％）細胞丟失（％）消滅腫瘤的平均劑量胚胎腫瘤27天30%90%94%25-30Gy淋巴瘤29天29%90%94%35-40Gy中胚層肉瘤41天3.8%11%68%85Gy鱗癌58天8.3%25%90%60-70Gy腺癌83天2.1%6%71%60-80Gy腫瘤組織放射生物學腫瘤控制概率與劑量之間的關系Conclusion腫瘤細胞群的增殖動力學1射線對腫瘤細胞群的影響2腫瘤控制概率與劑量之間的關系3腫瘤放射反應性與腫瘤可治愈性的關系4影響人體腫瘤放射敏感性的因素5腫瘤的加速再增殖與療效的關系6腫瘤內(nèi)細胞放射敏感性的差異腫瘤內(nèi)細胞234分裂增殖期細胞靜止期細胞無增殖能力的細胞破碎細胞1靜止的細胞比增殖周期內(nèi)的細胞抗拒增殖周期內(nèi)不同時相的細胞敏感性不同腫瘤內(nèi)細胞放射敏感性的差異細胞時相的敏感性差異G2/M期敏感G1/S期抗拒照射后增殖周期中的細胞（時相）分布不同G2/MG1EarlySLateS1.00.10.010.00104008001200SurvivalfractionDose(cGy)分次照射后正常和腫瘤細胞群變化的差異放射損傷的修復（Repair）致死性損傷亞致死性損傷修復潛在致死性損傷修復細胞再增殖（Regeneration）殘存細胞加速再增殖G0期細胞進入增殖周期細胞周期再分布（Redistribution）M期和G2末期敏感S期敏感性低G0期抗拒乏氧細胞的再氧合（Reoxygeneration）腫瘤細胞群致死性損傷嚴重細胞周期活動細胞多亞致死性修復慢腫瘤細胞乏氧狀態(tài)G2期延長加速再增殖慢腫瘤細胞照射后的功能改變腫瘤組織放射生物學腫瘤控制概率與劑量之間的關系Conclusion腫瘤細胞群的增殖動力學1射線對腫瘤細胞群的影響2腫瘤控制概率與劑量之間的關系3腫瘤放射反應性與腫瘤可治愈性的關系4影響人體腫瘤放射敏感性的因素5腫瘤的加速再增殖與療效的關系6腫瘤控制概率（TCP）與劑量的關系劑量級別亞臨床病灶（臨床甚至顯微鏡都難以發(fā)現(xiàn)的病灶）：45～50Gy控制90％的病灶顯微鏡下微小病灶，手術邊緣殘留：60～65Gy臨床可見/可觸及的病灶：65Gy以上109的腫瘤需要62Gy才能殺滅CumulativedoseingrayIntialcellnumberProbabilityofsurvivalRemainingcellnumber21,000,000,000×50％=500,000,0004500,000,000×50％=250,000,0006250,000,000×50％=125,000,0008125,000,000×50％=67,500,0001067,500,000×50％=33,750,0001233,750,000×50％=16,625,0001416,625,000×50％=7,823,500167,823,500×50％=3,906,250183,906,250×50％=1,953,125201,953,125×50％=976,56222976,562×50％=488,28124488,281×50％=244,15026244,150×50％=122,07028122,070×50％=61,0353061,035×50％=30,5173230,517×50％=15,5283415,528×50％=7,629367,629×50％=3,814383,814×50％=1,907401,907×50％=95342953×50％=47644476×50％=23846238×50％=11948119×50％=595059×50％=295229×50％=155415×50％=7567×50％=4584×50％=2602×50％=1621×50％=<1治療比（therapeuticratio,TR）TR=正常組織耐受量腫瘤放射致死量LocaltumoralbationcomplicationUncomplicatedlocalcuresoptimumdosepercent10050治療比（therapeuticratio,TR）LocaltumoralbationcomplicationUncomplicatedlocalcuresoptimumdosepercent10050治療比（therapeuticratio,TR）腫瘤組織放射生物學腫瘤控制概率與劑量之間的關系Conclusion腫瘤細胞群的增殖動力學1射線對腫瘤細胞群的影響2腫瘤控制概率與劑量之間的關系3腫瘤放射反應性與腫瘤可治愈性的關系4影響人體腫瘤放射敏感性的因素5腫瘤的加速再增殖與療效的關系6腫瘤對放射線的反應B-T定律放射敏感腫瘤中度敏感腫瘤放射抗拒腫瘤近期療效評價腫瘤消退的快慢受增殖快慢的影響遠期療效評價局部與全身并重與放射反應性不成正比放射反應性治愈性放射敏感性敏感性VS反應性VS治愈性可治愈性局部放療治愈性：放療腫瘤消退的速度快慢：取決于腫瘤細胞增殖的速度病理類型相同的腫瘤結(jié)束時，腫瘤完全消退的患者局部控制可能性大相當一部分在治療結(jié)束時已經(jīng)無腫瘤的也出現(xiàn)復發(fā)結(jié)束時仍有殘留的，仍可得到很好的控制。建議2～3個月才能對消退情況做出滿意的評估腫瘤縮小快而降低原定的照射劑量是錯誤的腫瘤組織放射生物學腫瘤控制概率與劑量之間的關系Conclusion腫瘤細胞群的增殖動力學1射線對腫瘤細胞群的影響2腫瘤控制概率與劑量之間的關系3腫瘤放射反應性與腫瘤可治愈性的關系4影響人體腫瘤放射敏感性的因素5腫瘤的加速再增殖與療效的關系6影響人體腫瘤放射敏感性的因素放射敏感性：放射敏感腫瘤：惡性淋巴瘤、白血病、精原細胞瘤、腎母細胞瘤等（30～40Gy）放射中度敏感的腫瘤：鱗癌和腺癌（60～70Gy）放射抗拒的腫瘤：軟組織肉瘤（>70Gy）影響腫瘤放射敏感性的臨床因素臨床期別/腫瘤體積：血運、乏氧既往治療情況：足量放療、不正確的手術、多次穿刺等→纖維組織增多、營養(yǎng)及氧供應差局部感染：水腫壞死，加重乏氧生長部位：瘤床血運：肌肉>脂肪/骨臨床分型：外生型>內(nèi)生型，菜花型/表淺型>結(jié)節(jié)型/浸潤型>潰瘍型患者的全身情況：營養(yǎng)和貧血合并癥：活動性肺結(jié)核、