中国毒理学会放射毒理专业委员会第十二次全国学术会议

2018-03-30 18:26:18吴启庆
辐射防护通讯 2018年5期
关键词:辐射损伤电离辐射干细胞

2018年10月9日—12日,中国毒理学会放射毒理专业委员会第十二次全国学术会议暨第十届全军辐射医学专业委员会第二次学术会议在湖南省衡阳市顺利召开。此次会议由中国毒理学会放射毒理专业委员会和第十届全军辐射医学专业委员会联合主办,南华大学公共卫生学院承办。大会共收录学术论文110余篇,全国30余家科研院所近200位参会代表出席了会议。

中国毒理学会理事长、全军辐射医学专业委员会主任委员周平坤研究员代表学会致开幕词,期待来自全国的专家学者们在会议期间进行全方位、多形式的分享与探讨。本次大会以“军民融合,创新辐射生物医学发展”为主题,学术交流活动包括特邀大会报告、大会报告(全军辐射医学专场报告、放射生物与放射毒理专场报告)、墙报交流、会议论文交流等形式。本文介绍了部分报告的主要内容。

1 特邀报告

(1) 空军军医大学军事预防医学系郭国祯教授作《电离与非电离辐射的复合效应研究》报告。报告指出,日常生活和各种作业环境中如果有电离辐射的存在,往往也伴有其他物理因子的存在,如不同频谱、不同形式和不同强度的非电离辐射等。声、光、电磁辐射都会对电离辐射的生物学效应产生影响。一般情况下,如果将动物在接受电离辐射前暴露于这些物理因子,且这些物理因子危害不太严重的情况下,可以显著减少电离辐射的危害;如果动物在暴露于电离辐射的同时或其后接受其他物理因子的辐射,则会加强电离辐射所致的损伤。但这仅是一般的规律,随着电离辐射和复合因素强度以及辐照模式的改变,产生的结果也会有所不同。研究静磁对电离辐射的影响时发现,一定强度的静磁辐射对于轻、中度的电离辐射损伤不但具有防护作用,对电离辐射已经造成的损伤也具有一定的治疗作用。无论从电离辐射危害防治还是针对现实作业场所的卫生防护的需要出发,深入进行电离辐射和非电离辐射的复合效应研究都十分必要。

(2) 复旦大学放射医学研究所邵春林研究员作《免疫细胞在辐射远端效应中的作用》报告。报告指出,电离辐射不仅可以改变所作用物质的生物性状,还可以对照射区域外的细胞和组织发生一系列生物效应,产生辐射远端效应,该效应一方面可以诱发肿瘤的发生,另一方面临床放疗对肿瘤局部的照射有可能消减远处转移瘤。该研究从动物和细胞分子水平研究了辐射远端效应的发生机制,利用单粒子微束实验提出了辐射损伤的级联放大效应,介绍了一系列辐射旁效应信号因子,包括多种炎症因子、气体信号分子NO、第二信使cAMP、miRNA等,重点阐述了免疫巨噬细胞在辐射旁效应中的作用,提出了二次辐射旁效应的概念,为辐射远端效应提供了新的理论基础。

(3) 陆军军医大学军事预防医学系王军平教授作《SRC-3对造血干细胞稳态的调节及其在骨髓放射损伤与修复中的作用与机制研究》报告。报告指出,骨髓是辐射损伤的主要靶器官,辐照后由于造血干细胞的稳态失衡可能会导致造血功能衰竭。因此,深入探索调节造血干细胞稳态的因素可能会对辐射损伤后造血干细胞的救治提供一些新的思路。该研究发现,类固醇受体辅助活化因子3在造血干细胞中有很高的表达水平。类固醇受体辅助活化因子3敲除后,小鼠的造血干细胞稳态发生显著改变,主要表现为静止减少,增殖增强,从而增加了辐射敏感性。同时,类固醇受体辅助活化因子3的敲除导致了造血干细胞在10 Gy照射后的受体小鼠中竞争性造血重建能力明显下降。在机制方面,类固醇受体辅助活化因子3的敲除导致了GCN5的表达降低,从而抑制了PGC-1α的乙酰化。而去乙酰化则活化了PGC-1α,最终导致线粒体代谢明显增强,活性氧生成过多,反而损伤了造血干细胞的稳态和功能。该研究首次发现了SRC-3是造血干细胞稳态的重要调控因子,也为辐照后造血干细胞的救治提供了新的靶点。

(4) 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所郑晓飞研究员作《RNA与辐射损伤修复》报告。报告指出,辐射导致生物大分子损伤是放射病发生的根本原因。经过多年的研究对辐射诱导细胞DNA损伤修复规律和机制有了深入的认识,但是仍然有许多重要的科学问题没有得到阐明,制约了放射病防治水平的提高。近年来研究发现,辐射诱导RNA分子损伤具有普遍性,包括mRNA在内的RNA损伤对细胞功能产生重要影响,同DNA损伤一样,细胞中存在RNA损伤监督机制和修复系统。除了RNA分子自身的损伤修复,研究发现长链RNA和小RNA分子同蛋白质分子共同参与DNA的损伤修复,并发挥重要的的生物学功能,揭示了同源重组和DNA损伤修复的新机制。对辐射诱导RNA损伤修复以及辐射诱导细胞RNA功能的研究,提出了辐射RNA损伤的“RNA脆性位点”概念。RNA损伤修复及其生物学功能机制研究将成为细胞辐射损伤修复研究的重要新领域,必将对放射病的防诊治提供新的思路和技术方法。

2 大会报告

(1) 火箭军总医院江其生研究员作《新形势下的核事故医学应急救援》报告。介绍了相关国际组织倡议、国家法规标准、军民融合新体制对核事故医学应急救援的要求以及信息化、智能化、集成化等新技术在核事故医学应急救援中的应用。

(2) 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所从玉文研究员作《基于成体干细胞及其微环境交互影响的新型放射防护剂研究策略与进展》报告。该报告通过文献资料追踪及课题组已有工作总结,以成体干细胞及其微环境交互影响为轴线,基于已知放射防护剂不同作用机制的分析,从清除自由基、抗凋亡、促增殖、细胞因子生成与降解、血管微环境调节等多个方面,对国内外报道的放射防护剂进行归纳分类,提出新型放射防护剂的研发策略与发展方向,为新型放射防护剂的发现及其作用机制研究提供新思路。

(3) 苏州大学附属第二医院刘玉龙研究员报告了《一起辐射探伤事故中1例放射损伤患者的临床诊治》。该报告简要介绍了对一起192Ir源辐射事故受照人员进行的剂量估算、临床医学观察和处理,并将对其进行长期的医学随访及观察。

(4) 陆军军医大学火箭军医学教研室刘运胜副教授报告了《核爆炸放创复合伤综合救治方案》。报告指出,做好核爆炸放创复合伤综合救治方案建设,需要加强以下方面工作:加快制定放创复合伤诊断标准与救治原则;加强新技术新方法在综合救治中的应用,通过云计算、大数据、AI人工智能技术、可穿戴技术的应用,减少救援人员暴露时间和空间,减轻救援人员自身伤害,提高救治智能化、信息化水平;加快特殊卫生装备建设;加强实战化的模拟训练水平;加强救治方案的综合转化集成。

(5) 海军军医大学舰船辐射医学教研室刘聪副教授作《靶向TLR2/4防治电离辐射损伤的作用和机制》报告。采用基因敲除小鼠为主要实验平台体系从正反两个方面证实了TLR2/4在辐射损伤防治中重要作用,首次报道了TLR4与辐射致癌的相关性。发现了数种TLR2靶向配体,包括ZYM、PAM2、PAM3和PGN等,治疗辐射损伤的效果优于WR2721,且毒性更低。

(6) 上海交通大学附属第一人民医院肿瘤中心刘勇副研究员报告了《SBRT放射生物热点探讨》。报告指出,近年来体部立体定向放疗(SBRT)越来越多应用于治疗各种实体肿瘤,图像引导系统和放疗技术的进步,使SBRT在靶区内形成高剂量区域,靶区外剂量梯度迅速下降,给予肿瘤大剂量照射的时间,同时尽可能地保护周围正常组织,实现了安全的“大分割”。目前,对SBRT放射生物学尚缺乏规律性的认识,如线性二次模型的适用性、再氧合的弱化、不同于常规分割放疗的额外细胞杀伤效应以及免疫增强作用等方面仍有争议。

(7) 苏州大学医学部放射医学与防护学院杨凯副教授报告了《纳米材料在肿瘤放射免疫联合治疗中应用》。在原位自发转移瘤模型上,将放疗与免疫检查点抑制剂CTLA4联用,有效刺激机体的免疫应答,抑制原位瘤和转移瘤的生长,延长小鼠的生存期。同时发现核素放疗杀灭肿瘤后产生强烈的免疫记忆效应,在没有CTLA4阻断剂时能抑制肿瘤复发。

(8) 中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所党旭红副研究员报告了《α照射致人支气管上皮细胞损伤不同阶段基因转录谱改变的研究》。结论指出,BEAS-2B细胞随着α照射剂量的累积及传代次数的增加,差异表达基因呈现升高趋势,且出现癌症相关通路及EMT相关通路的富集,揭示细胞随着照射剂量的增加及传代培养,其辐射危害逐渐累积并发生恶性转化。

(9) 清华大学工程物理系李春艳副教授报告了《DNA到细胞尺度的放射生物物理模拟程序NASIC》。通过NASIC程序的模拟,可以得到不同射线,特别是质子、重离子等射线在细胞核内的能量沉积分布情况;也可以获得DNA链断裂及碱基损伤在染色质内的分布情况;通过对DNA损伤修复的模拟,得到双着丝粒、单着丝粒、着丝粒环以及大于3Mbp的染色体缺失产额;可以计算任何混合辐射场、任意剂量照射下的细胞存活分数。经过与放射生物学实验值对比,NASIC程序模拟计算的各种生物效应和实验值都吻合较好,为辐射生物效应的研究计算提供了一个方便实用的工具。

(10) 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所王治东副研究员作了《辐射诱导分子lnc-RI的调控和功能研究》报告。研究发现,lnc-RI在多种细胞系中广泛表达,lnc-RI表达水平下调后会导致:多种细胞生长抑制,克隆形成能力下降;差异表达基因主要涉及细胞有丝分裂、DNA损伤修复和凋亡等信号通路;细胞的放射敏感性增强,DNA损伤修复能力下降。结果证实:lnc-RI通过竞争结合miRNA-210-3p分子,调节PLK1分子表达影响细胞纺锤体结构,从而调节细胞有丝分裂进程;通过竞争结合miRNA-193a-3p调控RAD51分子mRNA稳定性,调控DSBs的HR修复效率。

(11) 南华大学公共卫生学院何淑雅教授报告了《极端辐射抗性生物DR的DNA损伤修复机制研究》。报告的主要研究内容包括:DR抗辐射应激相关未知基因的分子克隆及功能;DNA辐射损伤修复机制和抗辐射蛋白调控网络研究;耐辐射模式生物构建及生物辐射防护研究。

(12) 山东大学公共卫生学院职业与环境健康学系凤志慧教授报告了《VPA与放射联合对肿瘤组织和正常组织的双向调控作用与其机制研究》。结果表明,VPA与IR联合对肿瘤组织和正常组织具有双向调控作用,其机制可能与DNA损伤修复功能相关。

(13) 北京大学基础医学院王嘉东研究员报告了《BRCA1突变肿瘤对PARP抑制剂抗药性的机制研究》。结果发现,非同源末端连接修复途径中的核酸酶Artemis和53BP1的酰基化修饰是影响BRCA缺陷的乳腺癌细胞对PARP抑制剂抗药性的决定性因素。

(14) 陆军军医大学火箭军医学教研室史春梦教授报告了《放射复合伤组织修复与再生新策略的研究》。放射性难愈合创伤,特别是结合临床放射治疗的研究已有广泛开展,代表性动物模型、细胞分子生物学机制、针对性治疗药物的筛选,特别是基于干细胞和再生医学新理论新技术的治疗手段研究取得了重要进展,部分已经开展临床试验,并初步证明其安全性和有效性。

(15) 中国科学院近代物理研究所杜广华研究员报告了《DNA损伤与修复的时空物理》。主要介绍了DNA损伤后修复蛋白在双链断裂处的时间动态与空间分布研究进展。基于高能重离子微束辐照和在线活细胞XRCC1成像试验表明,XRCC1蛋白在辐照后8 s即被募集到损伤位点,分析表明,DNA单链损伤修复符合二级化学反应动力学,其解离动态表明,损伤修复存在急救机制。利用STORM单分子定位成像获得了20 nm分辨的DNA损伤修复蛋白聚点内的单分子分布图像,研究了γ-H2AX和染色质分布的关系,获得了多种DSB修复蛋白在DNA断裂点约102nm内的分布特性,这些分子的物理空间分布有助于深入理解DNA损伤修复过程。

(16) 中国科学院合肥物质科学院技术生物与农业工程研究所卞坡研究员报告了《线虫细胞增殖死亡的辐射效应研究及其在辐射药物筛选中的应用》。使用线虫活体辐射模型,首先在活体水平测试了细胞增殖死亡的适应性反应,结果显示:相对于单独的大剂量辐射(50、75和100 Gy),小剂量5 Gy预辐射可以明显降低后续大剂量辐射诱导的阴门畸变比率,表明存在辐射适应性。进一步突变体分析表明,DNA损伤检验点(atm-1、hus-1、mrt-2和clk-2)和非同源末端连接修复(lig-4)机制参与了适应性反应。在此基础上,利用质子微束精确辐射装置靶向照射(2 000个质子)线虫后食道球和尾部同样可以降低后续100 Gy照射诱导的畸变率。另外,通过使用“契形”降能装置,在活体水平研究了细胞增殖死亡在碳离子辐射射程上的分布,结果显示:尽管线虫阴门细胞增殖死亡沿重离子射程有生物峰出现,但是,生物峰的位置与物理Bragg峰并不一致,而是随着辐射剂量的增加生物峰的位置逐渐前移。主要是因为辐射致死的阴门前体细胞被侧翼其他潜能细胞替换造成的。DNA损伤检验点、同源重组修复和非同源末端连接修复相关组分功能缺失都能导致细胞增殖死亡射程分布的改变,表明它们参与了线虫阴门前体细胞对碳离子辐射的反应。发现一些化学试剂(药物)能有效渗入到线虫的身体内部,调节阴门细胞增殖、死亡的辐射敏感性,考虑到活体模型在药物筛选上的优势,目前正在筹建基于线虫阴门模型的高通量辐射药物筛选系统。

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