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为了推动 I 籽源植入技术在临床科学规范的应用,本论文针对国内外现状 125和需要解决的问题,进行了 I 籽源照射对肿瘤细胞抑制作用的体外实验、整体 125动物实验和125I籽源植入治疗计划系统研制等方面的研究,此外还测量估算了125I籽源植入后的环境辐射剂量。研究内容分以下五部分:第一部分 125I 籽源体外照射细胞的剂量分布研究 目的 研究 I 籽源体外照射的细胞平面剂量分布,建立 I 籽源体外照射 125 125细胞剂量率参考模式表。 方法 实验首先利用 1mm3 大小、高灵敏度的 TLD 元件,测量了单粒表面活度为 10.323MBq 的 6711 型 I 籽源在水介质中点 P 的剂量率(点 P 距离 I 125 125籽源中心 1cm,且 P 点和籽源的中心连线与籽源长轴线成垂直夹角);同时按照文献建议的单粒籽源在水介质中的剂量率理论公式,计算点 P 的剂量率理论值,与实验测量值相互验证。然后,测量了单粒相同 I 籽源在 1mm 厚聚苯乙烯+ 125水介质中对点 P 的剂量率,与前面水介质组的测量结果进行差别和无差别检验,以研究 1mm 厚聚苯乙烯(体外细胞培养常用材料)对 I 籽源剂量率分布的影 125响。随之,用 9 粒 I 籽源在平面上排布成圆形,测量平面外某点的剂量率;同 125时采用单粒籽源的剂量率公式计算 9 粒 I 籽源对该点的剂量率叠加值,探讨应 125用单粒籽源剂量率理论公式来计算多粒籽源剂量率分布的可行性。最后,模拟设计 9 粒 I 籽源体外照射细胞装置,采用理论公式计算细胞平面的剂量率分布, 125选择最佳的照射方式 结果 单粒 125I 籽源在水介质中对点 P 的剂量率理论计算值为 0.3472cGy/h,与实验测量值(0.3589±0.0229)cGy/h(n=10)的差异小于 10%。单粒125 I 籽源在 1mm 厚聚苯乙烯+水介质中对点 P 的剂量率测量值(n=10)为(0.3502±0.0273)cGy/h,与水介质中的剂量率测量值无差别。9 粒籽源平面外某点的剂量率测量值(n=10)为(8.1734±0.4189)cGy/h,采用单粒籽源公式计算的理论叠加值为 8.89 cGy/h,二者差异小于 10%。应用理论公式,分析 I 籽源体外 125照射装置对细胞平面的剂量率分布,建立了 I 籽源照射体外细胞剂量率参考模 125式表。 结论 建立的 I 籽源照射体外细胞剂量率参考模式表,有推广应用价值, 125也为下部分实验选择了合理的照射方式。实验结果证实 1mm 厚聚苯乙烯材料对 - 1 -<WP=5>复旦大学博士学位论文 中文摘要125I 籽源在水介质中的剂量率分布无影响,可以采用文献推荐的单粒籽源在水介质中的剂量率理论公式来计算多粒籽源在空间中的剂量率分布。第二部分 125I 籽源体外照射诱导人乳腺癌细胞凋亡的研究 目的 离体实验研究 I 籽源体外照射对细胞凋亡的影响,探讨 I 籽源植 125 125入低剂量率、连续照射方式杀伤肿瘤细胞的机制。 方法 用 9 粒表面活度为 27.75MBq 的 Model 6711 型 I 籽源建立籽源体外 125照射装置,其中 8 粒均匀分布在直径 3cm 的圆周上,另 1 粒放置在圆心。将人乳腺癌 MCF-7 细胞在籽源平面上方 5mm 处接受 200cGy 剂量照射(初始剂量率4.562 cGy/h),对照组不接受照射。以 RT-PCR 和 Western Blot 法检测照射后细胞Bcl-2、Bax 的 mRNA 和蛋白表达改变;用流式细胞仪检测细胞周期的变化;以细胞流式法和 Annexin V 标记法检测细胞凋亡率。 结果 RT-PCR 检测人乳腺癌细胞接受 I 籽源平面照射 200cGy 后,Bcl-2 125的 mRNA 和蛋白表达明显减少,而 Bax 表达升高, Bcl-2/Bax 比值(n=3)由未照射组的(2.118±0.206)降至照射后的(1.167±0.170), t = 6.162,P<0.05。Western Blot 法检测 Bcl-2 和 Bax 的表达改变趋势与 RT-PCR 相同,对照组细胞Bcl-2/Bax 比值(n=3)为(1.893±0.093),照射组为(0.620±0.075),t = 18.422,P<0.05。细胞流式法检测细胞周期的变化,对照组(n=12)处于细胞周期 G2-M和 S 期的细胞比率分别为(21.74±3.27)%,(17.76±3.5)%;照射组(n=10)分别为(28.75±3.68)%,(34.81±2.53)%。t 值分别为 4.729,12.825,P 值<0.05。细胞流式法和 Annexin V 标记法检测细胞凋亡率,对照组(n=10)分别为(2.81±1.68)%和(1.94±1.38)%,照射组(n=12)分别为(23.61±7.27)%和(21.46±8.29)%, P<0.05。 结论 125I 籽源平面低剂量率(≤4.562 cGy/h)连续照射人乳腺癌 MCF-7 细胞 200cGy,能明显上调细胞 Bax 表达,下调 Bcl-2 表达,同时明显诱导细胞凋亡的发生,且细胞周期发生再分布,照射后细胞被阻滞在对辐射相对敏感的 G2-M和 S 期。实验表明,125I 籽源连续照射能够通过诱导凋亡的?