摘要
FLASH-RT在再程放疗中的多维度优势：抑制原发灶、降低肺转移及保护正常组织效应的研究
申玉凤1 陈小花1 周杰2 李林涛2 路顺2*
1电子科技大学医学院，四川省肿瘤医院•研究所，四川省成都市 610054；
2四川省肿瘤医院•研究所，肿瘤精准放疗四川省重点实验室，四川省肿瘤临床医学研究中心，四川省癌症防治中心，电子科技大学附属肿瘤医院放疗中心，四川省成都市，610041；
通信作者：路顺，lushun@scszlyy.org.cn
【摘要】
研究背景 再程放疗是复发或残留肿瘤的重要治疗策略，但面临原发灶控制不足、远处转移风险升高及正常组织放射性损伤等剂量限制性毒性问题。常规放疗（CONV-RT，剂量率≤ 1 Gy/s）因累积毒性限制了剂量提升，而超高剂量率放疗（FLASH-RT，≥40 Gy/s）在临床前模型中展现出肿瘤控制与正常组织保护的双重优势。然而，其在再程放疗中的生物学效应及机制尚未明确。
研究目的 本研究旨在系统评估FLASH-RT在再程放疗中对原发灶的局部控制效应、肺转移抑制能力、放射性皮肤损伤缓解作用，及其对全身毒性（如体质量下降）的改善效果，为优化再程放疗方案及临床转化提供理论依据。
研究方法 1.实验模型：采用雄性C57BL/6小鼠右后肢皮下B16-F10黑色素瘤移植模型。2.实验设计：首程放疗：随机分为对照组（未照射）与CONV-RT组（0.1 Gy/s，总剂量9 Gy×4次，隔日照射）。再程放疗：首程后2周，将CONV-RT组按肿瘤体积分层随机分为三组：CONV组（无再程放疗）、CONV-CONV组（CONV-RT再程，单次20 Gy，0.1 Gy/s）、CONV-FLASH组（FLASH-RT再程，单次20 Gy，400 Gy/s）。3.剂量验证：通过EBT3胶片剂量计验证靶区剂量分布。4.评估指标：原发灶控制：每周两次用游标卡尺测量肿瘤体积（V=1/2×长径×短径²），实验终点取肿瘤组织HE染色分析坏死区域占比。肺转移评估：实验终点取肺组织计数表面转移灶数目。皮肤损伤：采用RTOG评分系统动态评估放射性皮肤损伤，实验终点取皮肤组织行HE/MASSON染色分析皮肤完整性、皮肤异常增生、毛囊/皮脂腺保留、毛细血管扩展充血、胶原纤维沉积情况等，并通过免疫荧光检测IL-6､TNF-α､TUNEL(凋亡)､GPX4(抗氧化)表达｡全身毒性:每1至2日记录体重变化,计算相对体质量(%)=(辐照后体重/辐照前体重)×100%,监测生存率。
研究结果 原发灶控制：CONV-FLASH组再程放疗后12天肿瘤体积缩小19%，与CONV-CONV组（24%）无统计学差异（p > 0.05）；组织学显示CONV-FLASH组肿瘤坏死区域占比显著增加。肺转移抑制：CONV-FLASH组肺转移灶数目（5个/只）显著低于CONV-CONV组（7.6个/只）及仅首程CONV组（2个/只）。皮肤保护：CONV-FLASH组RTOG评分（1分）显著低于CONV-CONV组（2.2分）（p < 0.01）；且HE/MASSON染色提示CONV-FLASH组毛囊/皮脂腺保留数量增多、表皮缺失或表皮异常增生减少、胶原纤维沉积减少、扩张充血的毛细血管数量减少；荧光染色提示炎性因子（IL-6、TNF-α）及凋亡标志物（TUNEL）表达减少，抗氧化因子GPX4表达上调（均p < 0.05）。全身毒性缓解：CONV-FLASH组相对体重较CONV-CONV组高10%，直至观察终点，CONV-FLASH组及CONV-CONV组均无小鼠死亡，生存率无差异。
研究结论 本研究系统证实，相较于CONV-RT，FLASH-RT在再程放疗中可维持等效得肿瘤控制效应，同时展现出抑制肿瘤远处转移及减轻全身毒性的潜力，并通过调控炎性/凋亡/抗氧化通路减轻正常皮肤组织放疗毒性。该研究结果为FLASH-RT的临床适应症拓展及再程放疗策略优化提供了实验依据。
