重离子克服癌细胞辐射抗拒的分子机理研究

项目名称： 重离子克服癌细胞辐射抗拒的分子机理研究

项目编号： No.U1432248

项目类型： 联合基金项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张红

作者单位： 中国科学院近代物理研究所

项目金额： 300万元

中文摘要： 聚焦于癌细胞的辐射抗性这一癌症放射治疗中的重大实际问题，利用重离子的高LET 辐射物理学优势及与生物体相互作用的生物物理学特性，围绕p53 抑癌基因缺失/突变、癌干细胞和静止期癌细胞三个关键点，研究阐述重离子克服癌细胞辐射抗拒及分子机制。研究内容：1）重离子诱发癌干细胞、静止期癌细胞等DNA 双链断裂损伤修复的规律特征及在治癌中的生物学意义；2）重离子诱发DNA复杂集簇性损伤的识别及细胞信号响应与修复机制；3）p53 基因缺失癌细胞对重离子辐照致死性损伤的响应规律及其调控蛋白鉴定；4）重离子诱发E2F1 介导的不依赖p53的细胞凋亡及机理。通过上述研究，展现重离子治癌有效性的分子生物学理论基础，为进一步拓展重离子治癌适用范围和提高治癌疗效的方案与措施研究，提供关键的科学依据。

中文关键词： 重离子；治癌；DNA损伤修复；细胞凋亡；癌干细胞

英文摘要： Focusing on significant practical problems of cancer cells radiaoresistance in cancer radiation therapy, physics advantage and biophysical characteristics of heavy ion (high-LET) irradiation, and with the p53 tumor suppressor gene deletion/mutation, cancer stem cells and quiescent phase of cancer cells three key points, our study elaborates that heavy ions irradiation could overcome cancer cell radiation resistance and molecular mechanisms. 1) Get the regularity of DNA double-strand breaks induced by heavy ion irradiation in cancer stem cells or quiescent phase of cancer cells, etc.; 2) get the recognition, cellular signal response and repair mechanisms of DNA complex clustered damages; 3) the fatal injury law and identification of regulation protein in cancer cells with p53 gene deletion irradiated by heavy ion; 4) the mechanism of E2F1-mediated cellular apoptosis without P53. Our study provides validity molecular biology theoretical basis of heavy ion radiotherapy, and it will support the critical scientific basis of the extension of scope of application in heavy ion radiotherapy and cancer efficacy program improvement.

英文关键词： Heavy ions;Cancer therapy;Repair of DNA injury;Cellular apoptosis;Cancer stem cells