编辑推荐：
FLASH放疗通过超高速率（>40 Gy/s）显著减少正常组织损伤而不影响肿瘤控制，但其机制仍不明确。本研究提出辐射解氧耗（ROD）和自由基-自由基重组（RRR）协同作用的理论，构建了包含DNA损伤（D_DSB）和脂质过氧化（D_LP）的损伤等效剂量（DED）模型，验证了该模型在急性胃肠道和远期脑毒性中的普适性，并建立了基于器官和终点的 iso-FLASH 组织保存图，为临床参数优化提供依据。
放射治疗的临床效果往往受到正常组织毒性的限制。超高剂量率（UHDR，>40 Gy/s）下的FLASH-RT可以在不损害肿瘤控制的情况下显著减少正常组织损伤——这种现象被称为FLASH效应。尽管对FLASH临床应用的兴趣很大，但一个关键挑战仍然存在：FLASH效应的机制尚未被完全理解。已发表的研究常常受到器官类型、评估终点和束流参数差异的干扰。这种不确定性影响了优化FLASH效应所需的剂量率和剂量的选择。FLASH-RT下正常组织的保护作用通常归因于快速的物理化学反应。目前有两种主要假设：放射分解氧耗尽（ROD），即短暂的O2耗尽降低了氧增强比（OER）和DNA损伤；以及自由基-自由基重组（RRR），即升高的自由基浓度促进了脂质过氧基的自由基重组，从而抑制了脂质过氧化（LP）和凋亡信号传导。然而，这两种机制单独来看都无法完全解释实验观察结果。我们提出，FLASH效应的保护作用可能是ROD和RRR的协同作用的结果，因为它们通过不同的途径影响细胞损伤。鉴于辐照引起的物理化学反应的复杂性，计算建模对于阐明FLASH机制至关重要。我们开发了一个整合了这两种机制的物理化学模型。OER加权剂量作为DNA双链断裂（DDSB）的替代指标，而产生LOOH的剂量则量化了与LP相关的毒性（DLP）。整体组织毒性通过损伤等效剂量（DED）表示，它是DDSB和DLP的总和。我们的结果显示，DED能够生成一个一致的正常组织并发症概率（NTCP）曲线，准确反映了在各种UHDR和常规剂量率（CONV）条件下关于FLASH对急性胃肠道毒性和晚期脑毒性保护作用的已发表数据，而仅用剂量则无法做到这一点。此外，脑毒性与DLP相关，支持RRR主导的机制；而胃肠道毒性与DDSB和DLP都相关，表明ROD和RRR具有协同作用。我们进一步提供了iso-FLASH组织保护图，这些图根据器官类型和评估终点划分了预期具有FLASH保护作用的剂量和剂量率范围。最后，我们应用该模型研究了腹部放疗研究中报告的平均剂量率和每脉冲剂量对组织保护作用的影响，为控制FLASH介导的组织保护作用的参数提供了见解。总之，这个物理化学模型提供了一个统一且重要的机制框架，加深了我们对FLASH-RT保护作用的理解，并为临床应用的剂量学参数优化提供了指导。
Lixiang Guo, Anthony Davis, Albert van der Kogel, Ken KangHsin Wang. 一个经过体内验证的双机制模型解释并指导了FLASH放疗对正常组织的保护作用 [摘要]。载于：2026年美国癌症研究协会年会论文集；第一部分（常规摘要）；2026年4月17-22日；加利福尼亚州圣地亚哥。费城（PA）：AACR；Cancer Res 2026;86(7 Suppl):Abstract nr 5264。
生物通 版权所有
