随着现代医学技术的进步,尤其是放射治疗设备以及计算机技术的快速发展,放射医学已日新月异。放射治疗学、医学物理学、放射生物学是组成放射医学不可或缺的“三驾马车”,对于马车而言,只有几个轮子同步前进才有利于行稳致远。目前的现状是,最先进的放疗设备国内几乎都在使用,随机装配的物理计划系统也基本能与之同步,而临床放射生物学的发展稍显滞后,这或许是制约放射医学快速发展的主要瓶颈之一。
目前,放射生物学的发展,主要仍立足于基础研究,例如DNA损伤与修复、细胞辐射敏感性与细胞死亡、旁效应、组织器官的辐射损伤与防护、辐射生物剂量计等领域,技术上分别从分子水平、细胞水平、整体水平开展,包括信号通路及基因组学、转录组学、代谢组学、组织病理学等离体、在体研究,虽然取得了一定的成果和进展,但与临床的结合、对临床的指导明显不足;偶有医生开展相应的临床放射生物学研究,却不免存在对前沿进展了解不够、基本理论与概念混淆、方法学适用不当、设计上存在偏倚、结论存在混杂因素可靠性较差等问题,亟需在临床放射生物学领域开展相关研究,并切实用于指导临床实践。
本期专题的6篇论文定位于临床放射生物学领域研究进展,一方面直面存在的问题,另一方面为将来的研究提供新的思路与切入点。
其中有3篇为英文论文,首先由温州医科大学及国家卫生健康委员会放射生物学重点实验室提出了临床放射生物学面临的挑战,包括大分割放疗与辐射敏感性的关系、剂量率效应及其对辐射肿瘤学“4R”理论的影响、大剂量放疗对剂量模型和剂量曲线的影响、辐射与微环境相互作用引起的靶效应和远端效应、辐射免疫的关系及应用、辐射诱导的次生肿瘤风险等,这些均为临床最突出问题之所在,亟待放射生物学家开展切实有效的研究,以解决理论和实践问题。进而美国医学物理学家专门就辐射肿瘤学“4R”理论进行总体阐述,提出该理论尽管适用于不同剂量率,但通常指的是较低剂量率,这在线性平方(LQ)模型及生物等效剂量(BED)计算中极其重要。针对较低剂量辐射和粒子植入的研究,例如针对131Cs永久植入近距离放疗中考虑到的“4R”理论LQ模型已经被修订。另一位美国放射生物学家就低剂量辐射应用于临床功能性疾病治疗(以阿尔茨海默病AD为例)进行综述,提出迄今为止AD尚无有效的治疗手段,是否暴露于100 mGy低剂量辐射(LDR)能够起到预防或治疗效果,虽难以下结论,但有个案报道在治疗AD过程中LDR取得了意想不到的效果,在考虑到获益风险比的前提下该方案值得尝试。
其他3篇为中文论文。其一为近距离治疗放射生物学,近距离治疗是将放射性同位素植入或置于肿瘤周边的一种技术,中心高剂量及随着距离的增加剂量迅速衰减是其最大的特点,主要包括低剂量率、高剂量率和脉冲剂量率3种。该文主要就近距离治疗中的剂量率效应、“4R”理论(放射性损伤的修复、再氧合、细胞周期的再分布及再群体化)做具体阐述,与前面的“4R”文章呈总分关系,遥相呼应。其二为放射治疗联合免疫治疗的进展研究,放射治疗与免疫检查点抑制剂(ICI)在抗肿瘤方面具有协同作用,但同时放疗联合ICI协同调节免疫应答也可能引发治疗相关不良反应。如何评估放疗和ICI联合应用的安全性,具有重要的临床指导意义。其三为肿瘤转移与放疗抵抗的相关研究进展。鞘氨醇-1-磷酸受体-1(sphingosine-1-phosphate receptor 1,S1PR1)在恶性肿瘤中高表达,并可以通过激活下游信号通路,增强细胞侵袭和迁移活性、调控上皮\|间质转化(EMT)以及诱导淋巴管与血管生成,最终导致肿瘤转移的发生。同时,S1PR1与获得性放射抗性的产生也有密切关联,下调S1PR1表达能够有效阻断远处转移以及逆转放疗抵抗,S1PR1作为生物标志物判断疾病预后、下调S1PR1抑制肿瘤等方面都具有广阔的应用前景,有望成为癌症控制和治疗的重要靶点。
本专题虽非定位于介绍放射生物学基础理论发展的最前沿,但希望为临床治疗中存在的问题寻求理论支撑,并基于问题开展相关研究力求科学合理地完善治疗方案,提高疗效,减少不良反应。临床放射生物学的发展,尚任重而道远。