辐 射 防 护 Vol. 40 No. 4
第 40 卷 第 4 期
2020 年 7 月 July 2020
Radiation Protection
· 综 述 ·
放 射 性 脑 损 伤 机 制 与 防 治 方 法 研 究 进 展
杨 海 玉 , 郭 娇 , 孙 元 明 , 龙 伟
( 中 国 医 学 科 学 院 北 京 协 和 医 学 院 放 射 医 学 研 究 所, 天 津 300192)
摘 要 : 原 发 性 或 转 移 性 脑 部 恶 性 肿 瘤 患 者 接 受 放 射 治 疗 时 , 会 引 起 脑 组 织 功 能 和 形 态 学 变 化 , 导 致 放 射 性 脑 损
伤 , 患 者 表 现 出 一 系 列 并 发 症 甚 至 死 亡 。 本 文 就 近 年 来 研 究 者 提 出 的 针 对 放 射 性 脑 损 伤 发 病 机 制 与 防 治 方 法 做
一 综 述 , 为 临 床 预 防 和 治 疗 提 供 理 论 基 础 。
关 键 词 : 放 疗 ; 放 射 性 脑 损 伤 ; 损 伤 机 制 ; 防 治
中 图 分 类 号 :R818 文 献 标 识 码 :A
放 射 性 脑 病 ( REP) 又 称 放 射 性 脑 损 伤,1930
1 放 射 性 脑 损 伤 机 制
[ 1]
年 由 Fisher 等 首 次 报 告 。 目 前 研 究 认 为 是 多 因
1 . 1 细 胞 坏 死 引 起 炎 症 反 应
素 共 同 作 用 的 结 果, 患 者 首 先 出 现 脑 部 部 分 微 血
放 射 性 脑 损 伤 主 要 是 脑 细 胞 坏 死 引 起 的 炎 症
管 损 伤 及 自 身 免 疫 系 统 反 应, 继 发 性 引 起 组 织 渐
反 应。 放 疗 可 直 接 导 致 受 照 射 部 位 脑 细 胞 死 亡,
进 性 缺 氧 损 伤。 电 离 辐 射 在 肿 瘤 细 胞 中 产 生 活 性
引 起 炎 症 反 应 和 氧 化 应 激, 产 生 的 炎 症 因 子 和 自
[ 2]
[ 7]
氧, 损 伤 肿 瘤 细 胞 DNA , 发 挥 细 胞 毒 性 作 用, 用
由 基 又 会 进 一 步 加 重 细 胞 死 亡, 形 成 恶 性 循 环 。
于 治 疗 恶 性 肿 瘤。 然 而 放 疗 作 用 于 肿 瘤 细 胞 的 同
辐 射 敏 感 细 胞 有 少 突 胶 质 细 胞、 室 管 膜 下 细 胞、 某
时, 也 会 杀 伤 肿 瘤 附 近 正 常 细 胞, 导 致 放 射 性 脑 损
些 神 经 元 细 胞、 内 皮 细 胞 和 海 马 齿 状 回 部 神 经 前
伤。 辐 射 可 损 伤 大 脑 的 神 经 元、 胶 质 细 胞 和 血 管,
体 细 胞。 辐 射 导 致 脑 内 的 血 管 内 皮 细 胞 坏 死, 血
[ 3]
并 可 能 导 致 分 子、 细 胞 和 功 能 的 改 变 。 放 射 性
脑 屏 障 破 坏, 出 现 脑 水 肿, 细 胞 因 子 IL1 - α、TNF -
脑 损 伤 通 常 在 患 者 接 受 放 疗 后 6 个 月 至 数 年 内 发 -
α、COX 2 和 前 列 腺 素 E2 增 加, 中 性 粒 细 胞 和 成
[ 8- 9]
生, 小 部 分 轻 者 会 自 发 痊 愈, 而 大 部 分 严 重 者 会 出 纤 维 细 胞 趋 化 因 子 生 成, 导 致 神 经 炎 症 。 胶 质
现 严 重 后 遗 症, 生 活 质 量 降 低 甚 至 威 胁 生 命。 放
细 胞 中 少 突 胶 质 细 胞 比 星 形 胶 质 细 胞 对 辐 射 更 敏
射 性 脑 损 伤 按 严 重 程 度 分 为 可 逆 性 和 不 可 逆
感, 辐 射 诱 导 少 突 胶 质 细 胞 祖 细 胞 自 我 更 新 能 力
[ 4]
性 , 按 照 发 病 时 间 分 为 急 性 期、 早 期 延 迟 期 和 晚
丢 失, 引 起 脱 髓 鞘 和 白 质 部 坏 死, 参 与 了 辐 射 诱 导
[ 5] [ 6]
[ 10- 11]
期 延 迟 期 。 国 内 专 家 据 相 关 报 道 总 结 , 放 射
的 病 理 条 件 的 发 展 。
性 脑 损 伤 的 发 病 率 在 鼻 咽 癌 放 疗 后 4 年 累 计 为 1 . 2 血 管 损 伤
1. 9% ~ 5%, 低 分 化 胶 质 瘤 放 疗 4 年 累 计 为 1% ~
放 射 性 脑 损 伤 最 初 表 现 为 血 管 损 伤, 发 病 时
24%, 立 体 定 向 放 射 治 疗 脑 膜 瘤 为 28% ~ 50%, 脑 间 多 为 放 疗 后 24 小 时 内, 随 之 出 现 实 质 性 损
[ 12]
转 移 瘤 放 疗 1 年 累 计 为 8% ~ 20%。 放 疗 作 为 疗 效 伤 。 放 疗 对 血 管 损 伤 主 要 为 血 管 内 皮 细 胞 损
稳 定 的 传 统 治 疗 方 法, 怎 样 才 能 在 有 效 治 疗 脑 部 伤, 开 始 为 平 滑 肌 细 胞 异 常 增 殖 和 迁 移 及 血 小 板
恶 性 肿 瘤 时 最 小 程 度 的 减 少 脑 损 伤 和 提 高 放 疗 治 聚 集, 形 成 瘢 痕 组 织, 管 壁 增 厚, 进 一 步 导 致 管 腔
疗 增 益 比 并 给 予 脑 损 伤 患 者 合 适 的 治 疗, 是 当 前
狭 窄 或 闭 塞, 结 局 为 脑 组 织 缺 血, 导 致 供 氧 不 足 出
[ 13]
待 解 决 的 问 题。 现 坏 死 。 血 管 损 伤 诱 导 细 胞 肿 胀 和 坏 死, 产 生
- -
收 稿 日 期 :2019 09 24
- -
基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目( 81673106) ; 中 国 医 学 科 学 院 医 学 与 健 康 科 技 创 新 工 程( 2017-I2M 1 012) 。
作 者 简 介 : 杨 海 玉( 1989—) , 女,2012 年 毕 业 于 山 东 中 医 药 大 学 制 药 工 程 专 业, 现 为 中 国 医 学 科 学 院 北 京 协 和 医 学 院 放 射 医 学 研 究 所
药 学 专 业 在 读 硕 士 研 究 生。 E- mail:852372522@ qq. com
- -
通 讯 作 者 : 龙 伟。 E mail:longway@ irm cams. ac. cn
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杨 海 玉 等: 放 射 性 脑 损 伤 机 制 与 防 治 方 法 研 究 进 展
更 多 活 性 氧, 随 后 出 现 细 胞 因 子 和 趋 化 因 子 的 炎 发 挥 有 益 作 用, 如 免 疫 和 信 号 传 导, 但 在 哺 乳 动 物
症 反 应, 导 致 血 小 板 血 栓 和 纤 维 蛋 白 样 坏 死 的 形 细 胞 中, 电 离 辐 射 作 用 于 体 内 水 分 子 产 生 活 性 氧,
[ 14]
成, 血 脑 屏 障 被 破 坏 并 导 致 脑 水 肿 。 微 血 管 的 同 时 辐 射 造 成 的 线 粒 体 损 伤 产 生 过 多 自 由 基, 包
[ 20]
改 变 被 认 为 是 健 康 脑 组 织 接 受 放 疗 后 产 生 短 期 和 括 活 性 氧( ROS) 和 活 性 氮 ( RNS) , 增 多 的 自 由
长 期 认 知 副 作 用 的 重 要 因 素。 随 着 脑 部 恶 性 肿 瘤 基 需 要 获 取 电 子 来 使 其 稳 定, 细 胞 核 中 的 ROS 会
患 者 总 体 生 存 期 的 延 长, 监 测 放 疗 引 起 的 微 血 管 引 起 DNA 损 伤, 而 细 胞 质 中 的 ROS 会 损 伤 细 胞
变 化 导 致 的 长 期 后 遗 症 及 其 对 预 后 的 潜 在 预 测 能 膜, 激 活 多 种 信 号 转 导 通 路, 影 响 细 胞 生 长、 凋 亡
[ 15] [ 21]
力, 如 认 知 功 能 障 碍, 变 得 越 来 越 重 要 。 血 管 和 自 噬 。
人 体 脑 部 是 一 个 非 常 复 杂 的 器 官, 放 射 性 脑
损 伤 导 致 放 射 性 脑 损 伤 发 病 的 主 要 原 因 为 继 发 脑
水 肿 及 血 管 内 皮 损 伤 导 致 的 缺 血 性 坏 死。 放 疗 引 损 伤 是 由 多 因 素 共 同 影 响。 除 以 上 机 制, 放 射 性
起 的 微 血 管 改 变 应 尽 早 发 现, 以 促 进 放 射 治 疗 的 脑 损 伤 还 受 到 直 接 因 素 如 放 射 疗 程、 放 射 剂 量 和
积 极 开 展, 尽 量 减 少 放 射 性 损 伤 对 患 者 的 伤 害。 靶 范 围 及 间 接 因 素 如 病 人 自 身 生 理 因 素 ( 伴 随 疾
1 . 3 胶 质 细 胞 损 伤 病 和 既 往 病 史) 、 伴 随 用 药 ( 如 神 经 毒 性 药 物 甲 氨
蝶 呤) 和 遗 传 因 素 的 影 响, 因 此, 对 造 成 放 射 性 脑
针 对 原 发 性 或 转 移 性 脑 部 恶 性 肿 瘤 进 行 放 疗
损 伤 的 致 病 因 素 应 综 合 考 虑。
时, 可 引 起 脑 内 胶 质 细 胞 参 与 的 一 系 列 急、 慢 性 免
疫 炎 症 反 应。 胶 质 细 胞 是 一 种 起 支 持 作 用 的 细
胞, 主 要 存 在 于 中 枢 神 经 系 统, 包 括 小 胶 质 细 胞、
2 放 射 性 脑 损 伤 防 治 方 法
星 形 胶 质 细 胞 和 少 突 胶 质 细 胞, 引 导 神 经 元 迁 移, 2 . 1 提 高 放 疗 增 益 比
修 复 神 经 系 统, 激 发 免 疫 应 答, 形 成 髓 鞘 及 血 脑 屏
放 疗 作 为 一 种 有 效 的 治 疗 肿 瘤 方 法, 提 高 放
障, 放 射 性 脑 损 伤 典 型 的 病 理 学 改 变 之 一 是 脱 髓
疗 增 益 比 尤 为 重 要, 目 前 越 来 越 多 疗 效 较 好 的 精
[ 16]
鞘 。 在 海 马 及 颞 叶 部 位, 放 射 直 接 损 伤 脑 部 少
准 放 疗 技 术 得 到 应 用, 以 减 少 正 常 组 织 损 伤。 1)
突 胶 质 细 胞, 使 其 出 现 异 常 增 殖, 导 致 周 围 性 或 中 -
生 物 物 理 学 方 法: 采 用 生 物 学 方 法 与 物 理 方 法 相
[ 17]
枢 性 脱 髓 鞘 , 患 者 表 现 出 急 性 脑 脊 髓 炎 及 神 经
结 合 的 方 法, 如 中 子 俘 获 治 疗 ( BNCT) , 靶 向 阻 击
系 统 症 状。 小 胶 质 细 胞 在 中 枢 神 经 系 统 分 布 较
癌 细 胞 而 不 损 伤 周 围 正 常 组 织。 硼 中 子 俘 获 治
少, 主 要 发 挥 免 疫 效 应, 研 究 发 现 放 疗 可 导 致 其 功
疗, 通 过 点 滴 注 射 与 癌 细 胞 有 很 强 亲 和 力 的 含 硼
能 紊 乱, 炎 性 因 子 分 泌 增 加, 造 成 炎 症 反 应, 损 伤
化 合 物, 进 入 体 内 后 在 癌 细 胞 迅 速 聚 集, 之 后 用 一
[ 18]
神 经 组 织 。
种 与 硼 能 够 产 生 强 大 核 反 应 的 中 子 射 线 对 肿 瘤 部
[ 22]
1 . 4 自 身 免 疫 反 应
位 进 行 照 射 发 挥 作 用 。 该 反 应 释 放 能 量 较 高
7
针 对 原 发 性 或 转 移 性 脑 部 恶 性 肿 瘤 进 行 放 疗
的 Li 及 α 粒 子, 具 有 低 氧 增 强 比 高 线 性 能 量 转 换
时, 可 引 起 脑 内 胶 质 细 胞 参 与 的 一 系 列 急、 慢 性
( LET) 特 点, 从 癌 细 胞 内 部 发 挥 杀 伤 作 用, 其 射 程
-
[ 23 24]
免 疫 反 应。 放 射 性 脑 损 伤 患 者 血 清 炎 性 因 子 表 短 而 不 会 作 用 于 正 常 细 胞 。 放 疗 联 合 免 疫 治
达 增 加, 导 致 自 身 出 现 炎 性 反 应, 如 血 管 内 皮 生
疗, 通 过 增 强 免 疫 系 统 识 别 和 消 灭 肿 瘤 细 胞 的 能
-
长 因 子 ( VEGF) 、 转 化 生 长 因 子 β、 肿 瘤 坏 死 因 力, 克 服 肿 瘤 免 疫 耐 受 和 逃 避 治 疗 机 制, 放 射 疗 法
-
子 α 等。 有 报 道 认 为 血 管 内 皮 生 长 因 子 和 免 疫 疗 法 的 新 组 合 能 够 改 善 预 后 和 减 少 复
[ 25]
( VEGF) 的 过 表 达 被 认 为 是 放 射 性 脑 损 伤 中 最 重
发 。 放 疗 可 放 大 免 疫 治 疗 的 全 身 作 用, 免 疫 疗
[ 19]
要 的 因 素, 并 进 行 相 应 实 验 得 出 此 结 论 。 自 法 可 使 局 部 照 射 的 免 疫 原 性 效 应 放 大 并 延 伸 到 远
[ 26]
身 免 疫 反 应 在 放 射 性 脑 损 伤 的 疾 病 进 展 中 起 重 处 。 2) 物 理 学 方 法: 质 子 重 离 子 治 疗, 是 目 前
要 作 用, 产 生 大 量 促 炎 细 胞 因 子 是 许 多 神 经 退 行 国 际 公 认 的 最 为 尖 端、 理 想 的 肿 瘤 放 射 治 疗 技 术,
性 疾 病 的 病 理 生 理 机 制。 但 自 身 免 疫 反 应 具 体 实 现 精 准、 高 疗 效 及 低 副 作 用, 但 目 前 存 在 准 备 工
机 制 目 前 尚 未 可 知。 作 要 求 严 格, 耗 时 长 的 问 题。 立 体 定 向 放 射 外 科
1 . 5 自 由 基 损 伤 和 立 体 定 向 消 融 放 射 治 疗 能 够 提 供 毫 米 精 度 的 放
正 常 状 态 下 机 体 内 存 在 一 定 数 量 的 自 由 基, 射 治 疗, 并 可 将 对 肿 瘤 周 围 组 织 的 剂 量 降 到 最 低,
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辐 射 防 护 第 40 卷 第 4 期
[ 27]
而 减 少 放 射 损 伤 。 近 距 离 治 疗 如 放 射 性 粒 子 疗 效。 有 临 床 研 究 证 实 通 窍 化 痰 活 血 方 联 合 西 医
治 疗, 是 将 放 射 性 粒 子 植 入 肿 瘤 组 织, 利 用 放 射 性 常 规 疗 法 对 早 期 迟 发 型 放 射 性 脑 损 伤 ( 痰 瘀 互 结
[ 37]
核 素 衰 变 发 射 射 线 携 带 的 能 量 持 续 作 用 于 肿 瘤 部 证) 表 现 出 良 好 的 疗 效 。 中 药 由 于 其 多 靶 点、
125 103 60 137 198
位 达 到 治 疗 目 的, 目 前 有 I、 Pd、 Co、 Cs、 Au 毒 性 低 的 优 点 引 起 研 究 者 的 重 视。 研 究 发 现, 中
[ 28] [ 38- 42] [ 43]
等 10 余 种 放 射 性 核 素 用 于 制 备 放 射 性 粒 子 。 3) 药 通 过 调 控 氧 化 应 激 、 增 加 辐 射 敏 感 性 及
[ 44- 46]
增 敏 剂 及 改 变 放 疗 分 割 模 式: 体 外 研 究 中,FePt-Cys 神 经 保 护 作 用 减 轻 放 射 性 脑 损 伤, 中 药 的 潜
NPs 诱 导 活 性 氧 簇( ROS) 生 成, 抑 制 抗 氧 化 蛋 白 表 在 治 疗 作 用 还 有 待 进 一 步 研 究。 大 量 研 究 表 明,
[ 29]
达, 诱 导 细 胞 凋 亡, 因 此 有 望 成 为 放 化 疗 增 敏 剂 。 辐 射 后 神 经 系 统 中 活 性 氧 的 过 量 产 生 是 放 射 性 脑
采 用 短 疗 程、 高 日 剂 量、 低 辐 射 剂 量 及 联 合 替 莫 唑
损 伤 的 重 要 因 素 之 一, 因 此 抗 氧 化 治 疗 可 能 是 放
[ 47]
胺 可 缓 解 放 疗 导 致 的 淋 巴 细 胞 减 少, 改 善 放 疗 预 疗 后 认 知 功 能 障 碍 的 潜 在 治 疗 手 段 。 我 们 课
后, 而 且 有 可 能 提 高 检 查 点 抑 制 剂 和 淋 巴 细 胞 介 导 题 组 目 前 主 要 研 究 用 于 脑 部 创 伤 的 纳 米 材 料, 有
[ 48]
的 免 疫 治 疗 的 有 效 性, 提 高 放 射 疗 效, 但 还 需 进 一 用 于 脑 部 创 伤 的 纳 米 敷 贴 , 条 件 选 择 性 纳 米 材
[ 30] [ 49- 51] [ 52]
步 验 证 。 料 及 用 于 辐 射 防 护 的 纳 米 材 料, 以 此 为 基
2 . 2 高 压 氧 疗 础 准 备 在 放 射 性 脑 损 伤 这 方 面 进 行 下 一 步 研 究。
辐 射 会 诱 导 血 管 纤 维 化 和 血 栓 形 成, 导 致 供 药 物 治 疗 的 一 个 基 本 点 是 清 除 氧 自 由 基 或 者 抑 制
氧 不 足 而 出 现 脑 损 伤。 高 压 氧 疗 ( Hyperbaric 自 由 基 的 形 成, 保 护 神 经 组 织, 放 射 性 脑 损 伤 的 药
Oxygen Treatment, HBOT) 是 目 前 治 疗 放 射 性 脑 损 物 治 疗 基 本 遵 循 这 一 原 则。
伤 最 为 常 用 的 方 法 之 一, 可 增 加 脑 部 溶 氧 来 增 加 2 . 4 干 细 胞 疗 法
供 氧, 适 合 于 脑 损 伤 急 性 期 患 者。 治 疗 重 度 脑 损 间 充 质 基 质 细 胞( MSCs) 属 于 干 细 胞, 能 分 化
伤 的 一 个 重 要 机 制 是 改 善 脑 血 管 的 痉 挛 状 态, 平 为 多 种 间 充 质 组 织 的 成 体 祖 细 胞, 可 分 化 为 骨、 软
衡 脑 血 流 量, 改 善 脑 损 伤 患 者 的 有 氧 代 谢, 达 到 治 骨 和 脂 肪 细 胞。 组 织 受 损 时,MSCs 自 然 地 释 放 到
[ 31]
疗 目 的 。 高 压 氧 疗 可 以 通 过 降 低 毛 细 血 管 壁 循 环 系 统 中, 迁 移 到 受 伤 部 位, 分 泌 分 子, 创 造 一
[ 32] [ 53]
细 胞 膜 的 通 透 性 , 减 少 组 织 液 渗 出, 使 组 织 水 个 促 进 再 生 的 微 环 境 , 具 有 修 复 受 损 组 织 的 能
肿 得 到 改 善。 体 外、 体 内 实 验 和 大 量 人 体 数 据 表 力, 是 生 长 因 子 和 再 生 分 子 的 储 藏 库, 表 现 出 强 大
[ 54]
明 HBOT 能 够 减 少 纤 维 化 损 伤 和 增 生 血 管, 因 此 的 免 疫 调 节、 抗 凋 亡 和 血 管 生 成 作 用 。 研 究 表
[ 33]
认 为 HBOT 可 能 对 受 照 组 织 有 益 。 综 上, 高 明 鼻 腔 内 给 予 人 骨 髓 间 充 质 基 质 细 胞( hMSCs) 可
压 氧 疗 通 过 给 氧 来 达 到 对 组 织 或 血 管 的 治 疗 作 促 进 放 射 性 脑 损 伤 的 修 复, 改 善 神 经 功 能, 这 种 干
用, 但 需 要 进 一 步 实 验 验 证 给 药 剂 量、 给 药 时 间 预 能 够 对 炎 症、 氧 化 应 激 和 神 经 元 缺 失 提 供 保
[ 55]
以 及 HBOT 作 为 辅 助 治 疗 的 应 用, 达 到 最 佳 护 。 但 是,MSCs 到 达 效 应 部 位 效 率 低, 只 有 小
[ 56]
疗 效。 部 分 细 胞 在 全 身 给 药 后 能 到 达 靶 组 织 。 研 究
2 . 3 药 物 治 疗 表 明 这 是 一 种 分 子 机 制, 可 能 是 某 种 归 位 分 子, 如
糖 皮 质 激 素 能 够 快 速 抑 制 炎 症 反 应, 在 炎 症 CXCR4, 在 MSC 上 表 达 过 低 所 致。 目 前 针 对 性 措
初 期 及 后 期 表 现 不 同 效 果。 研 究 表 明 皮 质 激 素 能 施 有 靶 向 给 药、 磁 导 向、 基 因 修 饰、 细 胞 表 面 工 程、
[ 34]
够 缓 解 抑 制 炎 症 级 联 反 应, 恢 复 血 脑 屏 障 , 但 体 外 启 动 和 靶 细 胞 修 饰, 这 些 方 法 各 有 优 缺 点, 它
糖 皮 质 激 素 作 用 于 炎 症 只 能 缓 解, 长 期 使 用 不 良 们 的 安 全 性 问 题 也 还 没 有 进 行 充 分 的 验 证, 导 致
反 应 多, 可 联 合 高 压 氧 疗 用 药。 营 养 神 经 药 物 如 使 用 受 限。 MSCs 对 受 伤 组 织 的 防 护 作 用 被 广 泛
依 达 拉 奉, 可 有 效 清 除 由 于 放 疗 导 致 的 大 脑 神 经 认 可, 提 高 MSC 到 达 效 应 部 位 的 效 率 是 关 键
组 织 产 生 的 自 由 基, 保 护 脑 部 神 经, 适 用 于 各 种 类 所 在。
[ 35]
型 的 放 射 性 脑 病 , 可 作 为 皮 质 激 素 治 疗 方 案 的 2 . 5 手 术 治 疗
辅 助 用 药。 贝 伐 单 抗 为 重 组 的 人 源 化 单 克 隆 抗 目 前 仅 对 难 治 性 REP 及 保 守 治 疗 失 败 者 考 虑
[ 57]
体, 与 人 血 管 内 皮 生 长 因 子( VEGF) 结 合 并 阻 断 其 手 术 治 疗 。 国 外 有 多 篇 关 于 激 光 间 质 热 疗 法
[ 36] [ 58- 59]
生 物 活 性, 可 能 阻 止 炎 症 级 联 反 应 , 对 水 肿 有 的 报 道 。 磁 共 振 引 导 激 光 诱 导 热 疗
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杨 海 玉 等: 放 射 性 脑 损 伤 机 制 与 防 治 方 法 研 究 进 展
( MRgLITT) 可 用 于 治 疗 颅 内 肿 瘤、 癫 痫 和 慢 性 疼
3 讨 论
[ 60]
痛 综 合 征 。 Richard Rammo 等 研 究 了 激 光 间 质
对 于 放 射 性 脑 损 伤 的 机 制 及 治 疗 人 们 已 进 行
热 疗 法( LITT) 治 疗 REP 的 安 全 性, 利 用 小 型 激 光
了 长 期 大 量 的 研 究, 最 终 目 的 是 改 善 患 者 生 存 质
光 纤 导 管 精 确 地 传 递 热 量, 导 致 组 织 的 局 部 破 坏,
量, 使 患 者 能 够 进 行 正 常 的 生 活、 工 作 及 学 习。 由
收 集 10 例 11 次 消 融 的 患 者 信 息 并 进 行 评 估, 平
于 大 脑 本 身 结 构 复 杂, 而 且 人 体 本 身 就 是 一 个 统
均 86% 的 CRN 体 积 被 烧 蚀, 同 时 神 经 系 统 检 查 基
一 的 有 机 体, 引 起 放 射 性 脑 损 伤 的 机 制 不 是 单 一
线 值 未 出 现 下 降, 证 明 LITT 是 一 种 相 对 安 全 的
因 素, 以 上 机 制 可 能 存 在 等 级 关 系 或 者 因 患 者 个
REP 治 疗 方 法, 为 难 治 性 患 者 提 供 了 诊 断 和 治 疗
体 不 同 而 出 现 不 同 的 发 病 机 制。 至 于 大 量 国 内 外
[ 61- 62]
的 方 法 , 但 还 需 要 进 一 步 的 研 究 来 更 好 地 确
报 道 提 到 的 患 者 是 属 于 放 射 性 脑 损 伤 还 是 放 疗 后
定 LITT 在 CRN 治 疗 中 的 作 用。 手 术 治 疗 存 在 许
脑 肿 瘤 转 移 应 进 行 辨 别, 并 给 予 相 应 治 疗 的 问 题,
多 限 制 因 素, 会 对 患 者 造 成 创 伤 性 损 伤 以 及 对 医
对 此 限 于 篇 幅 本 综 述 不 进 行 探 究。 总 之, 对 脑 部
护 人 员 操 作 要 求 高, 手 术 治 疗 单 独 应 用 相 对 较 少,
接 受 放 疗 的 患 者 应 进 行 及 时 随 访 以 尽 早 发 现 放 射
如 采 用 手 术 治 疗, 一 般 采 用 联 合 疗 法。
性 脑 损 伤, 同 时 针 对 患 者 自 身 状 况 及 辐 射 损 伤 程
度 进 行 有 效 的 治 疗。
参 考 文 献 :
[ 1 ] Asai A, Kawamoto K. Radiation-induced brain injury[ J] . Brain Nerve, 2008, 60(2) :123- 9.
[ 2 ] Gazanfar R, Nicholas F M, Robert J W. Cerebral radiation necrosis: A review of the pathobiology, diagnosis and
management considerations[ J] . J Clin Neurosci, 2013, 20(4) : 485- 502.
[ 3 ] Balentova S, Adamkov M, Molecular. Cellular and functional effects of radiation-induced brain injury: a review[ J] . Int J
Mol Sci, 2015, 16(11) :27 796- 27 815.
[ 4 ] Samuel T, Chao M D, Manmeet, et al. Challenges with the diagnosis and treatment of cerebral radiation necrosis[ J] . Int
-
J Radiat Oncol Biol Phys, 2013, 87(3) :449 457.
-
[ 5 ] 梁 燕, 陈 福 慈, 张 继 青. 放 射 性 脑 损 伤 的 研 究 进 展[ J] . 华 南 国 防 医 学 杂 志, 2013, 27(02) :142 145.
LIANG Y, CHEN F C, ZHANG J Q. Advances in research of radiation brain injury[ J] . Mil Med J S Chin, 2013, 27
(02) : 142- 145.
[ 6 ] 中 国 放 射 性 脑 损 伤 多 学 科 协 作 组, 中 国 医 师 协 会 神 经 内 科 分 会 脑 与 脊 髓 损 害 专 业 委 员 会 . 放 射 性 脑 损 伤 诊 治 中 国
专 家 共 识[ J] . 中 华 神 经 医 学 杂 志, 2019, 18(6) :541- 549.
[ 7 ] 郭 容, 涂 晓 坤, 李 夏 春, 等. 放 射 性 脑 损 伤 的 发 病 机 制 及 药 物 防 治 的 研 究 进 展 [ J] . 巴 楚 医 学, 2019, 2 ( 02) :113
- 117.
GUO R, TU X K, LI X, et al. Advances of pathogenesis and medical treatment in radiation brain injury [ J] . Bachu
Medical Journal, 2019, 2(02) :113- 117.
[ 8 ] Baker D G, Krochak R J. The response of the microvascular system to radiation: a review[ J] . Cancer Invest, 1989, 7
(3) :287- 294.
[ 9 ] YANG L, YANG J, LI G, et al. Pathophysiological responses in rat and mouse models of radiation-induced brain injury
[ J] . Mol Neurobiol, 2017, 54(2) :1022- 1032.
[10] Balentova S, Adamkov M, Molecular. Cellular and functional effects of radiation-induced brain injury: A review[ J] . Int J
Mol Sci, 2015, 16(11) :27796- 27815.
[11] Kurita H, Kawahara N, Asai A, et al. Radiation-induced apoptosis of oligodendrocytes in the adult rat brain[ J] . Neurol
Res, 2001, 23(8) :869- 874.
[12] Abdulla S, Saada J, Johnson G, et al. Tumour progression or pseudoprogression? A review of post-treatment radiological
appearances of glioblastoma[ J] . Clin Radiol, 2015, 70(11) :1299- 312.
[13] 贾 庆 明, 罗 海 清, 余 忠 华. 放 射 性 脑 损 伤 发 病 机 制 与 治 疗 方 法 研 究 进 展[ J] . 中 华 实 用 诊 断 与 治 疗 杂 志, 2018, 32
-
(12) :1236 1239. .
·349·
辐 射 防 护 第 40 卷 第 4 期
JIA Q M, LUO H Q, YU Z H. Pathogenesis and treatment of radiation-induced brain injury[ J] . J Chi Pract Dx & Ther,
2018, 32(12) : 1 236- 1 239.
[14] Faisal S A, Octavio A, Soheil Z, et al. Cerebral radiation necrosis: Incidence, pathogenesis, diagnostic challenges, and
future opportunities[ J] . Curr Oncol Rep, 2019, 21(8) : 1 523- 3 790.
[15] K?os J, van Laar P J, Sinniqe P F, et al. Quantifying effects of radiotherapy-induced microvascular injury; review of
-
established and emerging brain MRI techniques[ J] . Radiother Oncol, 2019, 140: 41 53.
-
[16] 马 龙, 陈 绍 水. 放 射 性 脑 损 伤 发 病 机 制 及 防 治 的 研 究 与 进 展[ J] . 中 国 医 药 科 学, 2020, 10(02) :37 40.
MA L, CHEN S S. Research and progress on the pathogenesis and prevention of radiation-induced brain injury[ J] . China
Medicine and Pharmacy, 2020,10(02) :37- 40.
[17] Piao J, Major T, Auyeung G, et al. Human embryonic stem cell-derived oligodendrocyte progenitors remyelinate the brain
and rescue behavioral deficits following radiation[ J] . Cell Stem Cell, 2015, 16(2) :198- 210.
[18] 廖 欢, 王 鸿 轩, 彭 英. 间 充 质 干 细 胞 通 过 调 控 TLR 信 号 通 路 减 轻 放 射 所 致 BV2 小 胶 质 细 胞 炎 症 反 应[ J] . 中 华 神
-
经 医 学 杂 志, 2017, 16(03) :269 273.
LIAO H, WANG H X, PENG Y. Mesenchymal stem cells mitigate inflammatory response in BV2 microglial cells caused
by radiation via modulating toll-like receptor signal pathway[ J] . Chinese Journal of Neuromedicine, 2017, 16(03) :269-
273.
[19] ZHOU D, HUANG X, XIE Y, et al. Astrocytes-derived VEGF exacerbates the microvascular damage of late delayed RBI
[ J] . Neuroscience, 2019, 408:14- 21.
[20] Hayashi T, Hayashi I, Shinohara T, et al. Radiation-induced apoptosis of stem / progenitor cells in human umbilical cord
- -
blood is associated with alterations in reactive oxygen and intracellular pH[ J] . Mutat Res, 2004, 556(1 2) :83 91.
[21] Mikkelsen R B, Wardman P. Biological chemistry of reactive oxygen and nitrogen and radiation-induced signal transduction
mechanisms[ J] . Oncogene, 2003, 22(37) :5 734- 5 754.
[22] 硼 中 子 俘 获 治 疗[ J] . 中 国 肿 瘤 临 床 与 康 复,2019,26(04) :509.
Boron neutron capture therapy[ J] . Chinese Journal of Clinical Oncology and Rehabilitation, 2019, 26(04) :509.
[23] 王 淼, 童 永 彭. 硼 中 子 俘 获 治 疗 的 进 展 及 前 景[ J] . 同 位 素, 2020, 33(01) :14- 26.
WANG M, TONG Y P. The progress and prospect of boron neutron capture therapy[ J] . Journal of Isotopes, 2020, 33
-
(01) :14 26.
-
[24] 江 海 燕, 储 德 林. 硼 中 子 俘 获 治 癌 的 技 术 进 展 及 关 键 问 题[ J] . 物 理 通 报, 2014, (04) :114 116.
JIANG H Y, CHU D L. The progression and key issues on treatment for cancer by means of boron neutron capture therapy
technology[ J] . Physics Bulletin, 2014, (04) :114- 116.
[25] Aliru M L, Schoenhals J E, Venkatesulu B P, et al. Radiation therapy and immunotherapy: what is the optimal timing or
sequencing? [ J] . Immunotherapy, 2018, 10(4) :299- 316.
[26] Brooks E D, Schoenhals J E, Tang C, et al. Stereotactic ablative radiation therapy combined with immunotherapy for solid
-
tumors[ J] . Cancer J, 2016, 22(4) :257 266.
[27] Sharabi A B, Lim M, DeWeese T L, et al. Radiation and checkpoint blockade immunotherapy: radiosensitisation and
potential mechanisms of synergy[ J] . Lancet Oncol, 2015, 16(13) : e498- e509.
- - -
[28] 黄 金 铭, 于 宁 文. ~ ( 125) Ⅰ 放 射 性 粒 子 治 疗 癌 症 研 究 进 展 [ J / OL] . 同 位 素, 1 13[ 2020 05 29] . https: / / kns-
cnki-net. webvpn. cams. cn / kcms / detail / 11. 2566. tl. 20200228. 1101. 008. html.
125
HUANG J M, YU N W. Progress of permanent seed implantation using Ⅰ-seeds for cancer therapy[ J / OL] . Journal of
Isotopes, 1- 13[2020- 05 - 29] . https: / / kns-cnki-net. webvpn. cams. cn / kcms / detail / 11. 2566. tl. 20200228. 1101. 008.
html.
[29] SUN Y, MIAO H, ZHANG L, et al. FePt-Cys nanoparticles induce ROS-dependent cell toxicity, and enhance chemo-
radiation sensitivity of NSCLC cells in vivo and in vitro[ J] . Cancer letters, 2018, 418:27- 40.
[30] Kleinberg L, Sloan L, Grossman S, et al. Radiotherapy, lymphopenia, and host immune capacity in glioblastoma: A
-
potentially actionable toxicity associated with reduced efficacy of radiotherapy[ J] . Neurosurgery, 2019, 85(4) :441 453.
-
[31] 张 威, 唐 劲 天, 左 焕 琮. 高 压 氧 疗 对 脑 损 伤 治 疗 作 用 机 制 的 研 究 进 展[ J] . 科 技 导 报, 2009, 27(20) :111 115.
·350·
杨 海 玉 等: 放 射 性 脑 损 伤 机 制 与 防 治 方 法 研 究 进 展
ZHANG W, TANG J T, ZUO H Z. Research progress on the mechanism of the HBOT therapeutic effect for the brain injury
[ J] . Sci Technol Rev, 2009, 27(20) : 111- 115.
[32] 张 晓 雷, 郭 灵 常. 高 压 氧 治 疗 高 原 地 区 贝 尔 面 瘫 疗 效 观 察[ J] . 临 床 耳 鼻 咽 喉 科 杂 志, 1999, (07) :44.
ZHANG X L, GUO L C. Observation on the effect of hyperbaric oxygen on bell’ s facial paralysis in plateau area[ J] . J
Clin Otorhinolaryngol Head Neck Surg, 1999, (07) :44.
[33] Feldmeier J J. Hyperbaric oxygen therapy and delayed radiation injuries ( soft tissue and bony necrosis) : 2012 update[ J] .
-
Undersea Hyperb Med, 2012, 39(6) : 1 121 1 139.
[34] Furuse M, Nonoguchi N, Kawabata S, et al. Delayed brain radiation necrosis: pathological review and new molecular
targets for treatment[ J] . Med Mol Morphol, 2015, 48(4) : 183- 190.
-
[35] 张 海 博, 梁 海 乾, 涂 悦, 等. 放 射 性 脑 损 伤 的 研 究 现 状[ J] . 山 东 医 药, 2014, 54(26) :95 97.
ZHANG H B, LIANG H Q, ZHANG S, et al. Research status of radioactive brain injury[ J] . Shandong Med J, 2014, 54
(26) :95- 97.
[36] Chao S T, Ahluwalia M S, Barnett G H, et al. Challenges with the diagnosis and treatment of cerebral radiation necrosis
-
[ J] . Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2013, 87(3) : 449 457.
[37] 伍 梦 思, 刘 华, 肖 安 琪. 通 窍 化 痰 活 血 方 治 疗 早 期 迟 发 型 放 射 性 脑 损 伤 30 例 临 床 观 察[ J] . 湖 南 中 医 杂 志, 2019,
35(03) :1- 3.
WU M S, LIU H, XIAO A Q. Clinical effect of Tongqiao Huatan Huoxue prescription in treatment of early-stage late-onset
radiation-induced brain injury: An analysis of 30 cases[ J] . Hunan J Tradit Chin Med, 2019, 35(03) :1- 3.
[38] Kale A, Piskin ?, Bas Y, et al. Neuroprotective effects of Quercetin on radiation-induced brain injury in rats [ J] . J
-
Radiat Res, 2018, 59(4) :404 410.
[39] TONG F, ZHANG J, LIU L, et al. Corilagin attenuates radiation-induced brain injury in mice[ J] . Mol Neurobiol, 2016,
53(10) :6 982- 6 996.
[40] ZHANG Y, CHENG Z, WANG C, et al. Neuroprotective effects of Kukoamine a against radiation-induced rat brain injury
-
through inhibition of oxidative stress and neuronal apoptosis[ J] . Neurochem Res,2016, 41(10) :2 549 2 558.
[41] LU K, ZHANG C, WU W, et al. Rhubarb extract has a protective role against radiation-induced brain injury and neuronal
cell apoptosis[ J] . Mol Med Rep, 2015, 12(2) :2 689- 2 694.
[42] GAN L, WANG Z H, ZHANG H, et al. Protective effects of shikonin on brain injury induced by carbon ion beam
-
irradiation in mice[ J] . Biomed Environ Sci, 2015, 28(2) :148 151.
[43] Amir Abbas Momtazi-Borojeni, Faezeh Ghasemi, Amirreza Hesari, et al. Anti-cancer and radio-sensitizing effects of
curcumin in nasopharyngeal carcinoma[ J] . Current Pharmaceutical Design, 2018, 24(19) :2 121- 2 128.
[44] Motallebzadeh E, Tameh A A, Zavareh S A T, et al. Neuroprotective effect of melatonin on radiation-induced oxidative
stress and apoptosis in the brainstem of rats [ published online ahead of print, 2020 Apr 23] [ J] . J Cell Physiol, 2020,
10. 1002 / jcp. 29722. doi:10. 1002 / jcp. 29722
[45] ZHOU A Y, SONG B W, FU C Y, et al. Acanthopanax senticosus reduces brain injury in mice exposed to low linear
-
energy transfer radiation[ J] . Biomed Pharmacother, 2018, 99:781 790.
[46] 马 薇, 舒 庆, 周 丹, 等. 益 脉 康 片 对 放 射 性 脑 损 伤 小 鼠 保 护 作 用 及 机 制 研 究 [ J] . 药 物 评 价 研 究, 2019, 42( 03) :
450- 455.
MA W, SHU Q, ZHOU D, et al. Protective effects and main mechanism of Yimaikang tablet on radiation-induced brain
injury in mice[ J] . Drug Eval Res, 2019, 42(03) :450- 455.
[47] 黄 越, 陈 乃 耀, 赵 雪 聪, 等. 氧 化 应 激 参 与 放 射 性 脑 损 伤 的 研 究 进 展 [ J] . 神 经 解 剖 学 杂 志, 2019, 35( 02) :221
-
224.
HUANG Y, CHEN N Y, ZHAO X C, et al. Research progress on the role of oxidative stress in radioactive brain injury
[ J] . Chin J Neuroanat, 2019, 35(02) : 221- 224.
[48] YAN R, SUN S, YANG J, et al. Nanozyme-based bandage with single-atom catalysis for brain trauma[ J] . ACS Nano,
-
2019, 13(10) :11 552 11 560.
[49] MU X, WANG J, LI Y, et al. Redox trimetallic nanozyme with neutral environment preference for brain injury[ J] . ACS
·351·
辐 射 防 护 第 40 卷 第 4 期
Nano, 2019, 13(2) :1 870- 1 884.
[50] YAN R, SUN S, YANG J, et al. Nanozyme-based bandage with single-atom catalysis for brain trauma[ J] . ACS Nano,
-
2019, 13(10) :11 552 11 560.
[51] HE H, SHI X, WANG J, et al. Reactive oxygen species-induced aggregation of nanozymes for neuron injury[ J] . ACS
Appl Mater Interfaces, 2020, 12(1) :209- 216.
[52] LV S, LONG W, CHEN J, et al. Dual pH-triggered catalytic selective Mn clusters for cancer radiosensitization and
-
radioprotection[ J] . Nanoscale, 2020, 12(2) :548 557.
[53] Caplan A I. Why are MSCs therapeutic? New data: new insight[ J] . J Pathol, 2009, 217(2) :318- 24.
[54] Bronckaers A, Hilkens P, Martens W, et al. Mesenchymal stem / stromal cells as a pharmacological and therapeutic
-
approach to accelerate angiogenesis[ J] . Pharmacol Ther, 2014, 143(2) : 181 196.
[55] Soria B, Martin-M A, Aguilera Y, et al. Human mesenchymal stem cells prevent neurological complications of
radiotherapy[ J] . Front Cell Neurosci, 2019, 13:204.
[56] Ullah M, Liu D D, Thakor A S. Mesenchymal stromal cell homing: mechanisms and strategies for improvement [ J] .
-
Science, 2019, 15:421 438.
[57] Siu A, Wind J J, Iorgulescu J B, et al. Radiation necrosis following treatment of high grade glioma—A review of the
literature and current understanding[ J] . Acta Neurochir ( Wien) , 2012, 154(2) : 191- 201.
[58] Murovic J A, Chang S D. The pathophysiology of cerebral radiation necrosis and the role of laser interstitial thermal therapy
-
[ J] . World Neurosurg, 2015, 83(1) : 23 26.
[59] KANG J Y, WU C, Tracy J, et al. Laser interstitial thermal therapy for medically intractable mesial temporal lobe epilepsy
[ J] . Epilepsia, 2016, 57(2) : 325- 334.
[60] Patel P, Patel N V, Danish S F. Intracranial MR-guided laser-induced thermal therapy: single-center experience with the
-
Visualase thermal therapy system[ J] . J Neurosurg, 2016, 125(4) :853 860.
[61] Rao M S, Hargreaves E L, Khan A J, et al. Magnetic resonance-guided laser ablation improves local control for
postradiosurgery recurrence and / or radiation necrosis[ J] . Neurosurgery, 2014, 74(6) : 658- 667.
[62] Rammo, Asmaro, Schultz. The safety of magnetic resonance imaging-guided laser interstitial thermal therapy for cerebral
-
radiation necrosis[ J] . J Neurooncol, 2018, 138(3) : 609 617.
R e v i e w o n t h e m e c h a n i s m, p r e v e n t i o n a n d t r e a t m e n t s o f
r a d i a t i o n b r a i n i n j u r y
YANG Haiyu, GUO Jiao, SUN Yuanming, LONG Wei
( Institute of Radiation Medicine, Peking Union Medical College, Chinese Academy of Medical Sciences, Tianjin 300192)
A b s t r a c t:When patients with primary or metastatic brain malignant tumor receive radiotherapy, it usually
causes changes to brain tissue function and morphology, leading to radiation brain injury. As a result, patients
show a series of complications and that even lead to deaths. In this paper, we reviewed the mechanisms of
radiation brain injury, its prevention and treatment strategies proposed in recent years, hoping to provide
theoretical basis for clinical treatment.
K e y w o r d s: radiotherapy; radiation brain injury; mechanism; prevention and treatment
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