放射性束辐照生物学效应及机理研究

项目名称： 放射性束辐照生物学效应及机理研究

项目编号： No.U1232207

项目类型： 联合基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李强

作者单位： 中国科学院近代物理研究所

项目金额： 240万元

中文摘要： 重离子治癌在迄今为止的多种肿瘤临床治疗试验中取得了史无前例的成功，成为放射治疗中最先进有效的技术。放射性束的出现为重离子治疗疗效的进一步提高提供了可能。在前期的研究当中发现贝塔缓发粒子衰变放射性束在其Bragg峰附近展示增强的生物学效应。本项目旨在利用兰州重离子研究装置次级束流线提供的放射性束，从动物、细胞及分子水平上运用现代生物技术开展放射性束诱导生物学效应及其机理的研究，特别强调放射性束Bragg峰区对肿瘤组织的损伤效应及入射坪区对正常组织的辐射风险和远后效应，建立放射性束对生物组织辐射作用的生物物理模型，阐明放射性束展示增强生物学效应的机理，探索放射性束应用于肿瘤治疗带来的临床利益，形成放射性束应用于肿瘤治疗的系统理论。本项目一方面是探索未知领域的基础研究，具有重要的科学意义；另一方面本项目研究可为重离子治癌的可持续发展提供理论基础和技术支撑，为发展新一代的重离子治疗技术奠定基础。

中文关键词： 放射性束；增强的细胞致死效应；自噬；内质网应激；凋亡

英文摘要： Heavy ion cancer therapy has hitherto achieved unprecedented success in curing several kinds of tumors in the existing clinical trials and becomes the most advanced and effective technique in radiotherapy. The forthcoming of radioactive ion beams provides a chance to improve the treatment modality of heavy ions further. In our previous studies, beta-delayed particle decay beam show enhanced biological effects at the depths around its Bragg peak. This research project aims at investigating the biological effects and corrsponding mechanisms at animal, cell and molecule levels induced by radioactive ion beams, supplied by the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL). The damage effects in the Bragg peak region and the radiation risk and late effect in the plateau region of the incident radioactive ion beam will be focused on in this work. Biophysical modelling of the action of radioactive ion beams with organisms is expected to be done. Mechanisms underlyng the enhanced biological effects at the depths around the Bragg peak of radiaoctive ion beam will be elucidated as well. In addition, clinical benefits in terms of the biological effects under investigation due to the use of radiaoctive ion beams will be estimated so as to develop a systematic theory of the application of radioactive ion beams to cancer the

英文关键词： radioactive ion beam；enhanced cell-killing effect；autophagy；ER stress；apoptosis