台北医科大学万方医院放射科,台北116,中华民国
收到日期:31/10/2016;接受日期:01/11/2016;发表日期:08/11/2016
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放射性镭在包括狼疮和癌症在内的各种疾病中的应用,在20世纪初由于缺乏患者安全而逐渐停止。辐射引起的副作用和保护机制现在已经被认真审查,以降低癌症风险,同时提高接受者的身体耐受性。随着新技术的快速发展,计算机断层扫描(CT)不仅成为放射治疗规划的重要依据,而且成为人体成像的工具。这一领域的争论话题之一是低剂量辐射(与计划的放射治疗剂量相比)是否对患者的健康构成威胁。在这篇文章中,我旨在解释低剂量辐射在识别细胞适应性防御中的hormetic效应,以及重复CT扫描与过度DNA损伤和危险的旁观者效应相关的癌症风险。随着大量分子证据的收集支持避免重复暴露于低剂量辐射,建议对不同辐射敏感性和物理耐受性的患者进行个性化剂量限制,同时使用辐射防护设备,以成功地减少辐射诱发的癌症发病率和其他不良反应。
辐射防护,癌症风险,旁观者效应。
大约在一个世纪以前,放射治疗随着多束技术和旋转治疗装置的发展而发展起来,通过这种技术可以减少正常组织接受的辐射剂量,并将剂量分布在肿瘤可以是正形的。由于放疗使用的分割剂量高于许多关键器官的阈值,放疗的治疗方案必然要根据个体的身体特征来制定,以保留正常组织,降低继发癌症的风险。然而,放射技师对个性化方案的应用较少。
虽然患者的辐射剂量在几雷姆到几毫西弗(mSv)的范围内,通常会导致DNA和其他细胞成分轻度损伤时的细胞适应性防御,但长期重复暴露于低剂量辐射(<100毫西弗)仍会导致细胞适应性防御增加癌症死亡率。研究表明,低剂量和剂量率辐射对动物产生辐射保护作用,表现为细胞转化频率下降和癌症潜伏期增加[1,2];然而,与重复CT扫描相关的生存率显著降低[3.].囊性纤维化患者每年进行5次CT扫描,年剂量较高(5.0 mSv vs. 0.2 mSv),更容易发生癌变(实体癌:男性高5.94%,女性高5.66%;血液病癌症:男性高出1.91%,女性高出0.93%)和短命(男性减少:6.67个月;女性减少:5.11个月)[3.].
推测旁观者效应是通过细胞与细胞之间、细胞与基质之间的相互作用,在未辐照的周围细胞上产生的,它颠覆了辐射刺激的有益效应,促进了细胞的生长恶性转换。延迟细胞死亡,遗传不稳定和突变被归因于提前生存细胞因子、低剂量辐照细胞释放的有害氧及生长因子[4].此外,在对低剂量辐射敏感的果蝇中,辐射诱发的兴奋作用不存在[5].相应地,p53和ATM缺失的人由于DNA修复不足而容易发生辐射诱发癌[6,7].观察ATM杂合性患者白内障和乳腺癌的发病率增加[6,8],患者的基因型谱应在放射学检查之前进行评估,以防止每个人的头部和胸部暴露于亚致死的但致癌辐射。
减少由累积旁观者或非旁观者引起的潜在随机效应旁观者效应在美国,医疗保健提供者应充分估计每个患者的过量辐射风险,以制定个性化的放射治疗计划。患者辐射防护的方法包括但不限于了解低剂量辐射流行病学、内部和外部个人防护设备/材料的应用、抗氧化剂的施用以及辐射剂量监测和癌症发病率的随访和审查[9-13].