摘要：研究小组通过确定以超高剂量率（UHDR）的碳离子束可以保护正常细胞的条件，从而在癌症放射疗法方面取得了重大突破。这种现象被称为“闪光效应”，可以通过减少副作用和改善患者的生活质量来彻底改变癌症治疗。...
大阪大学的研究团队通过确定以极高剂量率（UHDR）的碳离子束在癌症放射疗法方面取得了重大突破，可以保护正常细胞。这种现象被称为“闪存效应”，可以通过减少副作用并改善患者的生活质量来彻底改变癌症治疗。
放射治疗是一种标准的癌症治疗，但它通常不仅损害肿瘤，而且会损害健康组织。 2014年发现的闪光效应表明，以超过40 Gy/s的剂量速率传递辐射可以在维持肿瘤控制的同时避免正常的组织。尽管X射线，电子和质子梁已经报道了闪光灯效应，但缺乏使用碳离子束（以其高精度和强烈的生物学影响而闻名）的类似作用的证据。由于为碳离子创建受控的UHDR环境的复杂性，对这种影响所需的特定条件知之甚少。
在大阪重离子治疗中心使用特殊修饰的基于同步加速器的系统，研究人员在氧气浓度和线性能量转移（LET）的不同条件下照射了三种类型的人类细胞，两种正常和一种肿瘤。他们发现，即使在常氧（正常氧）条件下，UHDR碳离子束也产生了显着的“细胞分配”效应 - 与常规剂量速率相比，正常细胞的存活率增加。
当使用较高的LET（50 keV/μm）时，这种支撑效果更为突出，这是碳治疗中典型的近肿瘤部位的值。此外，暴露于闪光灯样辐射的细胞中，DNA损伤的标志物明显较低，这表明与常规辐射损伤不同的基本生物学机制。
主要作者Kazumasa Minami说：“这是我们第一次观察到碳离子在碳离子下的细胞分配作用，这是一个充满挑战的实验，但结果为更安全的放射治疗开辟了新的可能性。”通讯作者马萨西·雅吉（Masashi Yagi）说。
这是第一项研究使用碳离子在正常氧气条件下闪光效应的研究，为在临床环境中应用该技术开辟了新的可能性。通过微调辐照参数（例如剂量，LET和氧气水平），研究人员希望提供强大的癌症治疗，而副作用较少。该团队设想将来的研究扩展为免疫反应效应和肿瘤特异性应用。
