散射型与扫描型临床质子束对尤因肉瘤模型不同生物学效应的影响

《Radiation Oncology》：Differential biological effects of scattered versus scanned clinical proton beams on Ewing sarcoma models

　　

摘要

背景

质子治疗最初是通过双散射技术以被动方式进行的，后来发展为通过笔形束技术以主动方式实施。不过，双散射质子束与笔形束质子束对癌细胞的生物学效果仍不明确。鉴于笔形束质子治疗如今常被用于治疗患有尤因肉瘤的年轻患者，这一问题在临床实践中至关重要，同时也引发了关于这两种质子治疗方式在控制肿瘤方面的效果是否相同的疑问。

方法

本研究旨在比较临床笔形束质子束与双散射质子束对不同尤因肉瘤细胞系的生物学效应。为此，我们使用了能够提供两种治疗方式的临床Proteus 235同位旋回旋加速器。三种不同的尤因肉瘤细胞模型分别在能峰平台处或展宽布拉格峰中间区域接受照射。我们进行了细胞存活率检测（2D单层培养和3D球状体培养），同时检测了活性氧的产生情况（CellRox深红色检测法），并在照射后1小时和18小时通过免疫荧光法检测53BP1焦点的数量。

结果

在能峰平台处或展宽布拉格峰中间区域，两种质子治疗方式在细胞存活率方面均无显著差异。不过，与双散射技术相比，笔形束技术产生的活性氧更多，且残留的53BP1焦点数量也更多。

结论

笔形束质子束与双散射质子束在体外对尤因肉瘤模型的生物学效果相同。不过，使用笔形束技术时，活性氧和53BP1的增加可能会对副作用或迟发性毒性的出现产生影响，这一问题仍需进一步研究。