一个研究团队在癌症放射治疗方面取得了重大突破，确定了碳离子束在超高剂量率（uHDR）下能够保护正常细胞的条件。这种被称为“FLASH效应”的现象可能会通过减少副作用和改善患者生活质量来彻底改变癌症治疗。
来自大阪大学的研究团队在癌症放射治疗方面取得了重大突破，确定了碳离子束在超高剂量率（uHDR）下能够保护正常细胞的条件。这种被称为“FLASH效应”的现象可能会通过减少副作用和改善患者生活质量来彻底改变癌症治疗。
放射治疗是标准的癌症治疗方法，但它常常不仅损伤肿瘤，还会损伤周围的健康组织。2014年发现的FLASH效应表明，剂量率超过40 Gy/s的放射治疗可以保护正常组织，同时维持对肿瘤的控制。尽管有报道称X射线、电子束和质子束会产生FLASH效应，但缺乏使用碳离子束的类似效应的证据，而碳离子以其高精度和强生物影响而闻名。由于创建碳离子的受控uHDR环境的复杂性，对于这种效应发生所需的具体条件知道甚少。
研究人员使用位于大阪重离子治疗中心的特殊改造同步加速器系统，在不同的氧浓度和线能量转移（LET）条件下照射了三种人类细胞，包括两种正常细胞和一种肿瘤细胞。他们发现，即使在正常氧（normoxic）条件下，uHDR碳离子束仍然产生了显著的“细胞保护”效应——正常细胞的存活率相较于传统剂量率有所增加。
当使用更高的LET（50 keV/μm）时，这种保护效应更加明显，这一值在碳治疗的肿瘤部位附近是典型的。此外，暴露于类似FLASH照射的细胞中的DNA损伤标记明显较低，这表明了一种不同于传统放射损伤的基本生物机制。
“这是我们第一次在正常氧条件下观察到碳离子的细胞保护效应，”首席作者南和正说，“这是一项具有挑战性的实验，但结果为更安全的放射治疗打开了新的可能性。”共同作者八木昌史表示。
这是首个在正常氧条件下使用碳离子演示FLASH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。通过微调照射参数，例如剂量、LET和氧水平，研究人员希望提供强效癌症治疗，并减少副作用。团队设想未来的研究将扩展到免疫反应效应和肿瘤特定应用。
