基础研究表明低-LET质子束对肿瘤细胞的杀伤作用更强

在质子治疗中，质子的速度决定了束流的能量级别，高能质子束在机体内前进的深度大于低能质子束，但低能质子束与高能质子束相比，引起的细胞内持续复合DNA损伤（complex DNA damage，CDD）更多，从而持续增加质子治疗的癌细胞杀伤能力。来自英国利物浦大学和英国癌症研究/牛津放射肿瘤医学科研委员会的研究人员共同开展了一项研究，明确质子治疗后受到放射线照射而损伤的癌细胞进行自我修复的机制。

研究人员使用海拉细胞系和口咽上皮癌细胞进行了这项研究。将接受高线性能量传递（LET）α粒子或质子照射的细胞和接受低-LET质子束和x线照射的细胞进行比较，在照射结束后的多个时间点对组蛋白点特异性翻译后调控（site-specific histone post-translational modifications）、DAN损伤修复、细胞生存情况进行分析和测量。

研究发现，高-LET α粒子和质子照射后数小时会特异性出现H2B组蛋白的120位赖氨酸泛素化，而低-LET质子或X线/γ射线照射后不会出现上述情况。这与CDD水平的增加有关，从而降低了细胞受照后的生存率。研究人员进一步发现H2B组蛋白受2个E3泛素链接酶MSL2和RNF20/RNF40复合物调控，上述两种链接酶的消耗会导致程序缺陷，从而进一步促进CDD的持续性，进一步降低癌细胞受照后的生存率。

这项基础研究结果表明，不同能量级别的质子束对DNA的损伤情况不同，从而显著影响了质子的癌细胞杀伤效果。低能质子束能够增加细胞的复合DNA损伤，与高能质子束照射相比可以显著降低细胞的生存率。

Clatterbridge癌症中心顾问质子物理师Andrzej Kacperek教授表示，这项研究结果对于深入理解质子治疗具有里程碑意义，能够指导未来的科研，找到提高质子治疗疗效的方法。（质子中国 编译报道）

信息来源：Red Journal，ScienceDaily