综述：揭示FLASH放射治疗的双重特性：从正常组织保护到肿瘤控制

这篇综述系统阐述了FLASH放射治疗（FLASH-RT）在超高通量率（UHDR>40 Gy/s）照射下的突破性进展，揭示了其通过氧耗竭（O2 depletion）、自由基重组（radical recombination）等机制实现正常组织保护（如皮肤、胃肠道）与肿瘤控制（如胶质母细胞瘤、鳞状细胞癌）的双重优势，为临床转化提供了多学科研究框架。

　　

Abstract

FLASH放射治疗（FLASH-RT）以微秒至毫秒级超高通量率（>40 Gy/s）照射为特征，颠覆了传统放疗（CONV-RT<0.03 Gy/s）的放射生物学范式。斑马鱼胚胎、小鼠等模型证实其能显著保护正常组织（如肺、脑），同时维持对胶质母细胞瘤等肿瘤的杀伤效力。

Sparing Effects of FLASH Radiotherapy

FLASH效应最早在缺氧细菌中被发现，2014年小鼠实验首次证实其可减少肺纤维化（VRTOG评分降低50%）。机制上，瞬时氧耗竭（O₂^•?）和自由基（OH^•）重组可能降低DNA损伤，而线粒体动力学（mitochondrial dynamics）调控进一步减轻细胞凋亡。

Tumor Control Efficacy

在乳腺癌模型中，FLASH-RT与CONV-RT的肿瘤消退率相当（p>0.05），但皮肤毒性降低70%。值得注意的是，鳞状细胞癌（SCC）对FLASH的敏感性可能与肿瘤异质性相关。

Mechanistic Insights

水辐解产生的活性氧（ROS）是核心触发因素。实验显示，FLASH照射后肿瘤微环境（TME）中过氧化氢（H₂O₂）浓度较CONV-RT低3倍，可能通过保留CD8⁺ T细胞功能增强免疫应答。

Critical Parameters

剂量率阈值（40-100 Gy/s）和分次方案（单次≥10 Gy）显著影响效果。例如，果蝇实验中仅当脉冲宽度<100 ms时才出现保护效应。

Clinical Translation

中国河南肿瘤医院的阴囊佩吉特病案例（电子束FLASH-RT）实现完全缓解，但质子/重离子FLASH的设备限制仍是瓶颈。未来需联合"肿瘤沉效应"（tumor sink effect）优化靶向治疗。

Conclusion

FLASH-RT通过物理-生物协同效应重塑放疗格局，但其机制仍待破解。甘肃科技计划（24JRRA031）等支持的研究正推动多学科攻关，BioRender绘制的机制图为领域提供可视化工具。