放射治疗的作用机制

放疗之所以能发挥抗肿瘤作用，是因为放射线承载着一种特殊能量，称为辐射。辐射在自然环境中可以诱发癌变，而对于放疗，辐射成为肿瘤的“杀手”。当一个细胞吸收任何形式的辐射后，射线都可能直接作用于细胞内的重要结构，直接或间接地损伤细胞关键靶DNA。

1．放疗的作用机制

（1）直接损伤：指放射线直接作用于生物大分子，引起DNA分子结构损伤。

（2）间接损伤：指放射线对人体组织内的水发生电离，产生自由基，这些自由基再和生物大分子发生作用，导致不可逆损伤。两种效应有同等的重要性。

2．放疗后肿瘤细胞的变化　放疗过程中，肿瘤细胞群（瘤体）内会发生一系列的复杂变化，有的癌细胞被杀死；有的仅仅是受了损伤，日后还会死灰复燃，卷土重来。科学家将这些变化归纳为放射治疗的四种情况或称4个“R”（因下列4项名称的第1个英文字母均为R）。

（1）放射损伤的修复：受到致死损伤的细胞将发生死亡，而射线引起的所谓亚致死损伤及潜在致死损伤的细胞，在给予足够时间、能量及营养的情况下，可以得到修复继续存活下来。

（2）氧和再氧合作用：氧在辐射产生自由基的过程中扮演着重要角色，细胞含氧状态对放疗杀伤作用有很大影响。放疗对乏氧细胞杀伤力减弱，对氧合细胞杀伤力明显增强。肿瘤组织常有供血不足及乏氧细胞比率高的问题，部分癌细胞可逃避放射损伤，这是放疗后肿瘤再生长及复发的常见原因之一。放疗中，也有原来乏氧的细胞可能获得再氧合的机会，从而对放疗的敏感性增加。

（3）细胞周期的再分布：癌细胞群的细胞常处于不同的细胞增殖周期中，对射线的敏感性也不一致。最敏感的是M期细胞，G2期细胞对射线的敏感性接近M期，S期细胞对射线敏感性最差。对于G1期的细胞来讲，G1早期对射线的敏感性差，但G1晚期则较敏感。放疗敏感细胞被清除会引起癌细胞群中细胞周期的变动（再分布）。

（4）细胞再增殖：放疗后细胞分裂将加快，肿瘤组织生长也比较快。考虑细胞有再增殖作用，放疗需要延长疗程，增加总照射量，才能达到更满意的治疗效果。

了解了上述肿瘤细胞的变化特点，有利于改进放疗技术，提高疗效。

3．射线的性质与肿瘤吸收剂量　既然放疗的作用是通过射线与癌细胞间能量的传递，引起癌细胞结构和细胞活性的改变，甚至杀死癌细胞，因此人们关心肿瘤组织内能量吸收的多少，即肿瘤组织的吸收剂量，这与疗效有关。（肿瘤）组织吸收剂量大小取决于射线的性质。

射线的性质用射线的质和量来描述。①射线的质：表示射线穿透物质的能力，称射线的硬度，用能量表示，如6MV、 12MeV等。②射线的量：表示放射线的强度，用贝可［勒尔］（Bq）或居里（Ci）表示。射线的质和量取决于不同放射源（或放疗设备）的选择。

（肿瘤）组织吸收剂量的单位，现在用戈瑞（Gy）表示，过去用拉德（rad）表示，它们之间的换算关系为：1Gy＝100rad。