重離子生物效應(yīng)的研究進(jìn)展

張睿鳳 張忠新 黨旭紅 段志凱

030006太原，中國(guó)輻射防護(hù)研究院放射醫(yī)學(xué)室

重離子生物效應(yīng)的研究進(jìn)展

張睿鳳 張忠新 黨旭紅 段志凱

030006太原，中國(guó)輻射防護(hù)研究院放射醫(yī)學(xué)室

重離子是一種具有特殊物理性質(zhì)的帶電離子，在射程末端可形成Bragg峰。與X射線、γ射線等低傳能線密度（LET）射線相比具有較高的相對(duì)生物效應(yīng)。筆者從細(xì)胞水平和分子水平簡(jiǎn)要介紹了重離子的輻射生物效應(yīng)，以及與低LET射線的主要區(qū)別。

重離子；輻射生物效應(yīng)；低傳能線密度射線

1 引言

自1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來(lái)，放射線就逐步被應(yīng)用到人體透視、攝影以及后期的腫瘤治療中。重離子由于具有能量沉積不均勻、射程末端存在Bragg峰、峰區(qū)可以導(dǎo)致較高相對(duì)生物效應(yīng)（relative biological effectiveness，RBE）等物理和生物學(xué)特性，使其在腫瘤放療方面具有明顯優(yōu)勢(shì)[1-2]。與常規(guī)電離輻射及質(zhì)子束相比，重離子束Bragg峰的位置可以通過(guò)改變初始能量來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而使能量集中的Bragg峰區(qū)位于需治療的腫瘤組織內(nèi)，而正常組織的劑量與能量達(dá)到盡可能低的水平。目前，采用PET還可實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)照射束流的動(dòng)態(tài)[3]，使放療更加精準(zhǔn)。因此，重離子被公認(rèn)為21世紀(jì)最理想的放療射線。

2 重離子腫瘤治療的現(xiàn)狀

癌癥已經(jīng)成為威脅人類身體健康的三大殺手之一，世界各國(guó)都在致力于研究攻克癌癥的有效方法。針對(duì)癌癥患者，早期通常采用手術(shù)治療，但對(duì)于一些不能手術(shù)或已失去手術(shù)治療機(jī)會(huì)的患者，化療及放療則成為主要的治療手段，而傳統(tǒng)的化療及放療卻存在很大的不良反應(yīng)。重離子由于其特殊的理化性質(zhì)，使其在腫瘤治療方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。Miyamoto等[4]對(duì)50例非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行碳離子放療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腫瘤的控制率接近95%，5年生存率高達(dá)50%，腫瘤周圍的正常組織未見(jiàn)明顯的不良反應(yīng)。上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院對(duì)35例臨床試驗(yàn)病例進(jìn)行試驗(yàn)治療，截至目前，所有病例未發(fā)生3級(jí)及以上與放療相關(guān)的不良反應(yīng)；并且于2015年5月進(jìn)行正式治療，共收治200多例患者，其中包括肝癌、肺癌、軟骨肉瘤等多種臨床病例，接受治療的患者腫瘤控制情況均好[5]。劉銳鋒等[6]使用碳離子對(duì)7例肝癌患者進(jìn)行治療，治療后3個(gè)月評(píng)價(jià)患者的近期療效，結(jié)果顯示，客觀緩解率為57.1%，疾病控制率達(dá)100%，均無(wú)肝功能異常和放射性肝炎等不良反應(yīng)發(fā)生。可見(jiàn)，碳離子在殺滅肝癌細(xì)胞的同時(shí)又能保證周圍正常肝細(xì)胞的功能，進(jìn)一步證實(shí)了碳離子治療的優(yōu)勢(shì)。重離子生物效應(yīng)的研究是重離子腫瘤放療研究的基礎(chǔ)，已經(jīng)成為輻射生物效應(yīng)研究的重點(diǎn)。

3 重離子的生物學(xué)效應(yīng)

重離子不同于其他類型的電離輻射，在對(duì)機(jī)體的損傷作用中，直接作用占主導(dǎo)地位，約占80%以上[7]；另重離子還具有在Bragg峰區(qū)RBE較高、氧增強(qiáng)比低、輻射損傷截面大以及輻射損傷效果受細(xì)胞周期影響小等特點(diǎn)[8]。其中，RBE是反映電離輻射生物效應(yīng)強(qiáng)弱的重要性質(zhì)，是以γ射線或標(biāo)準(zhǔn)X射線為參考來(lái)衡量被研究的電離輻射引起相同效應(yīng)所需的劑量比值[9]。RBE值是一個(gè)相對(duì)量，可受多種因素影響，如觀察生物效應(yīng)的終點(diǎn)、傳能線密度（linear energy transfer，LET）、同一射線不同劑量、以及受照細(xì)胞所處條件不同等。目前，有重離子加速器的國(guó)家都在研究其輻射生物效應(yīng)，并且已經(jīng)深入至細(xì)胞及分子水平。

3.1 細(xì)胞水平

3.1.1 重離子輻射對(duì)細(xì)胞周期及凋亡的影響

電離輻射引起DNA損傷后，可以激活周期調(diào)控點(diǎn)G1/S期或G2/M期，使細(xì)胞增殖發(fā)生停滯，不能進(jìn)行有絲分裂，直到損傷得以修復(fù)或細(xì)胞發(fā)生凋亡[10]。從細(xì)胞DNA的損傷到細(xì)胞周期發(fā)生阻滯需經(jīng)歷識(shí)別DNA損傷、傳遞損傷信息、效應(yīng)分子最終引起周期阻滯的3個(gè)階段[11]。周期阻滯既是輻射損傷的效應(yīng)反應(yīng)，又是一種自我保護(hù)性反應(yīng)。當(dāng)細(xì)胞損傷難以修復(fù)時(shí)，周期阻滯就無(wú)法恢復(fù)，就可能激活細(xì)胞的凋亡程序，清除突變以及具有潛在癌變潛能的細(xì)胞。細(xì)胞凋亡在正常生理狀態(tài)下是機(jī)體維持細(xì)胞增殖和死亡穩(wěn)態(tài)的重要途徑。當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激引起DNA損傷時(shí)，同樣也會(huì)啟動(dòng)凋亡機(jī)制來(lái)清除損傷嚴(yán)重的細(xì)胞。從某種程度上說(shuō)，只要細(xì)胞凋亡量不影響正常生理功能，就可以降低人體患癌風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生有益的影響[11-12]。

經(jīng)重離子束照射后的細(xì)胞多阻滯在G2/M期，并且誘導(dǎo)的G2期阻滯較低LET射線更嚴(yán)重，時(shí)間更長(zhǎng)。Ghorai等[13]研究比較了0～4.0 Gy12C重離子和γ射線對(duì)人宮頸癌細(xì)胞Hela的DNA損傷、周期阻滯、存活率和Caspase-3活性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，12C離子照射誘導(dǎo)的G2/M期阻滯明顯高于γ射線。劉斌等[14]比較研究重離子束和低LET的X射線對(duì)人舌鱗癌細(xì)胞周期的影響，結(jié)果顯示，人舌鱗癌Tb細(xì)胞經(jīng)X射線照射后，2 Gy組激活G1期檢測(cè)點(diǎn)，而4、6、8 Gy組激活G2期檢測(cè)點(diǎn)；重離子照射后Tb細(xì)胞的G2/M期阻滯明顯增加，阻滯程度具有時(shí)間和劑量依賴性。經(jīng)2 Gy重離子束與6 Gy X射線照射后，G2期細(xì)胞阻滯率相近，均達(dá)到70%左右。此研究提示，重離子束對(duì)人舌鱗癌細(xì)胞的周期阻滯比X射線明顯，具有較高的生物學(xué)效應(yīng)。

3.1.2 重離子輻射對(duì)細(xì)胞存活和轉(zhuǎn)化的影響

細(xì)胞是復(fù)雜機(jī)體的功能單元，在受到外界刺激后，細(xì)胞與細(xì)胞之間、細(xì)胞與外環(huán)境之間發(fā)生相互作用，從而影響細(xì)胞的存活、遷移、增殖與分化等。

有研究表明，X射線或γ射線的存活曲線通常存在肩區(qū)，而重離子一般表現(xiàn)為無(wú)肩區(qū)或趨于直線的存活曲線[15]。細(xì)胞的失活效應(yīng)會(huì)隨LET的增加而增加，當(dāng)LET約為125 keV/μm時(shí)，細(xì)胞的失活效應(yīng)達(dá)到最大，之后會(huì)隨著LET的進(jìn)一步增大而降低，這主要是由電離事件的飽和機(jī)制引起的。當(dāng)LET高到一定程度時(shí)，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生了致死損傷，多余的電離輻射已經(jīng)不能殺死更多細(xì)胞，造成能量過(guò)剩，最終導(dǎo)致失活效應(yīng)的降低，即超殺效應(yīng)。

電離輻射可以對(duì)DNA分子造成損傷，使細(xì)胞向惡性程度轉(zhuǎn)化，其中起決定性作用的是癌基因與抑癌基因等關(guān)鍵基因的改變。由于重離子束輻射可以誘導(dǎo)DNA分子發(fā)生集簇性損傷，加上間接作用中次級(jí)粒子和自由基的作用，對(duì)DNA分子產(chǎn)生繼發(fā)性損傷，使錯(cuò)誤修復(fù)增多、修復(fù)難度增大，產(chǎn)生的遠(yuǎn)期生物學(xué)效應(yīng)嚴(yán)重[16]。Zhou等[17]同時(shí)對(duì)γ射線、C離子和Fe離子束誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性和轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，3種射線均能導(dǎo)致細(xì)胞存活率下降，并且劑量越大，下降越明顯；劑量為2 Gy時(shí)3種輻射均導(dǎo)致存活細(xì)胞轉(zhuǎn)化率顯著增加，但C離子和Fe離子所致存活細(xì)胞轉(zhuǎn)化率分別是γ射線的3.5倍和7.3倍，可見(jiàn)重離子輻射誘發(fā)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)明顯高于γ射線。

3.2 分子水平

3.2.1 重離子引起的DNA損傷和修復(fù)

DNA作為電離輻射的重要靶分子，在受到電離輻射后，其結(jié)構(gòu)及分解產(chǎn)物復(fù)雜多樣，一般包括DNA交聯(lián)、單鏈斷裂（single-strand break，SSB）、DNA雙鏈斷裂（double-strand break，DSB）及高級(jí)結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而導(dǎo)致生物學(xué)功能發(fā)生改變。其中DSB難以修復(fù)，是最重要的細(xì)胞殺傷效應(yīng)，細(xì)胞的基因突變、染色體畸變以及惡性轉(zhuǎn)化等效應(yīng)均可由DSB發(fā)展而來(lái)[18]。

重離子屬致密型高LET射線，與稀疏型電離輻射相比，高LET射線可在1～2個(gè)DNA雙螺旋內(nèi)至少產(chǎn)生2個(gè)以上的損傷位點(diǎn)，并且是高度多樣化，稱之為集簇性損傷[19]。集簇性損傷的特點(diǎn)是產(chǎn)生大量不可修復(fù)的、復(fù)雜的、成串的、小的DSB片段，細(xì)胞死亡率高[20-21]。Sekine等[22]研究照射后細(xì)胞在修復(fù)過(guò)程中斷裂染色體再連接情況，發(fā)現(xiàn)不同LET的重離子輻射誘導(dǎo)正常細(xì)胞在修復(fù)過(guò)程中發(fā)生了斷裂染色體再連接，當(dāng)細(xì)胞修復(fù)結(jié)束時(shí)，多數(shù)重離子照射樣品中未連接的斷裂染色體數(shù)量多，即高LET輻射損傷的修復(fù)率低。一般而言，當(dāng)LET高達(dá)200 keV/μm時(shí)，DSB的修復(fù)是受到抑制的，而且隨射線能量的增加，修復(fù)所需的時(shí)間延長(zhǎng)[23]。輻射誘導(dǎo)的不可修復(fù)的DSB與細(xì)胞死亡、錯(cuò)誤修復(fù)與基因組的不穩(wěn)定性是密切相關(guān)的[24]。如果重接無(wú)效，照射后大數(shù)量的DSB持續(xù)存在，導(dǎo)致更低水平的細(xì)胞生存。郭傳玲等[25]研究高LET輻射引起的人肝癌SMMC-7721細(xì)胞DSB及其修復(fù)的特點(diǎn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著輻射劑量的增加，初始DSB的數(shù)量呈線性增加，氬離子輻射所致的DSB增長(zhǎng)速度高于碳離子束；而且兩種LET的射線均發(fā)生了快修復(fù)與慢修復(fù)，氬離子輻射所致DSB快修復(fù)和慢修復(fù)的修復(fù)量均高于碳離子輻射；照后4 h兩種輻射所致DSB的殘余量基本一致。

3.2.2 重離子輻射誘導(dǎo)的染色體畸變

染色體畸變與輻射早期效應(yīng)（如細(xì)胞死亡）和后期效應(yīng)（如細(xì)胞轉(zhuǎn)化）均密切相關(guān)，其代表了單個(gè)細(xì)胞DNA損傷后修復(fù)的結(jié)果主要有斷裂和互換兩種結(jié)構(gòu)的改變。研究表明，高LET比低LET輻射誘導(dǎo)的染色體損傷嚴(yán)重，重離子誘導(dǎo)的染色體畸變類型較低LET輻射復(fù)雜[26]。

有研究觀察到G0/G1期細(xì)胞接受重離子照射后出現(xiàn)染色單體型畸變，對(duì)稀疏電離輻射，只有照射S期或G2期細(xì)胞才能誘導(dǎo)染色單體型交換，這種獨(dú)特畸變是更好地研究重離子的輻射“標(biāo)志”。另外，與質(zhì)子等輻射相比，重離子誘導(dǎo)的間期染色體畸變頻率明顯高于中期染色體畸變頻率[27]，這可能是由于重離子輻射導(dǎo)致嚴(yán)重細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞間期死亡。

重離子引起的染色體畸變?cè)谡丈浼?xì)胞后代中是降低的，可能主要是由于重離子輻射誘導(dǎo)的染色體斷裂畸變屬于過(guò)離散分布，不符合泊松分布。低劑量時(shí)，過(guò)離散分布意味著許多細(xì)胞根本沒(méi)有畸變，而其他細(xì)胞有嚴(yán)重的細(xì)胞遺傳學(xué)損傷，可能致死；高劑量時(shí)，過(guò)離散分布意味著許多細(xì)胞有嚴(yán)重的細(xì)胞遺傳學(xué)損傷，可能致死，而其他細(xì)胞沒(méi)有畸變。后期效應(yīng)依賴于輻照后的存活細(xì)胞，因此過(guò)離散分布將可能降低重離子輻射后期效應(yīng)的危險(xiǎn)[28]。重離子輻射誘導(dǎo)的復(fù)雜畸變多數(shù)是不可傳遞的，而稀疏電離輻射誘導(dǎo)的復(fù)雜重排多數(shù)是可以傳遞給后代的，因此重離子的RBE在輻照細(xì)胞后代中降低，趨近于1，這對(duì)空間旅行和粒子治療的后期效應(yīng)具有重要意義[29]。

3.2.3 重離子對(duì)端粒及端粒酶的影響

端粒位于真核細(xì)胞染色體的末端，主要由重復(fù)的TTAGGG串聯(lián)DNA序列和端粒結(jié)合蛋白1、端粒結(jié)合蛋白2、人端粒保護(hù)蛋白1等構(gòu)成[30]。端粒的作用主要是保持染色體的穩(wěn)定性與完整性，避免染色體融合。端粒延長(zhǎng)主要通過(guò)端粒酶的活性來(lái)完成。端粒酶是一種反轉(zhuǎn)錄酶，以自身RNA為轉(zhuǎn)錄模板，逆轉(zhuǎn)錄合成端粒的核糖核酸酶，主要由端粒酶RNA、人端粒酶催化亞單位（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）和端粒酶相關(guān)蛋白1組成，其主要功能是在染色體末端添加端粒序列，使端粒維持一定長(zhǎng)度，從而使細(xì)胞獲得無(wú)限分裂的能力，約85%腫瘤細(xì)胞端粒酶活性檢測(cè)呈陽(yáng)性[31-32]。

染色體末端的端粒是電離輻射損傷的敏感位點(diǎn)，在受到電離輻射的作用時(shí)，端粒的重復(fù)序列經(jīng)常首先發(fā)生斷裂，并且端粒蛋白常常存在于斷裂位點(diǎn)，使端粒酶發(fā)生聚集，故端粒酶在DNA損傷修復(fù)中可能主要參與端粒斷裂的修復(fù)[33]。近年的許多實(shí)驗(yàn)證明，電離輻射可以影響端粒酶的活性，而且射線引起端粒酶活性的改變[34-35]，可能與受照細(xì)胞的類型、射線的特性、照射劑量和時(shí)間等有關(guān)。細(xì)胞在接受射線照射后，端粒酶活性的變化趨勢(shì)可能與SSB和DSB的比例有關(guān)。SSB表現(xiàn)為亞致死性損傷，輻射誘導(dǎo)端粒酶的活性增加；而DSB可激活c．Abl酪氨酸激酶，活化的c．Abl使人端粒酶磷酸化，抑制其活性，因hTERT是端粒酶的催化亞單位，與端粒酶活性密切相關(guān)，故端粒酶活性下降[36]。研究表明，在劑量為1～3 Gy時(shí)，低LET與高LET射線均可使細(xì)胞的端粒酶活性增加，但活性增加的程度卻不完全相同[37]。γ射線等低LET射線照射可使細(xì)胞的端粒酶活性提高3～7倍，而經(jīng)高LET重離子輻照后的端粒酶活性一般僅提高1倍左右。研究結(jié)果表明，高LET射線能明顯抑制端粒酶活性的異常增高，可有效地使DNA雙鏈發(fā)生斷裂。胡凱騫等[38]研究表明：肝癌細(xì)胞SMMC-7721經(jīng)3 Gy以內(nèi)重離子照射，劑量越大，端粒酶活性越高；4 Gy時(shí)開(kāi)始下降，而且在1～3 Gy處端粒酶活性隨時(shí)間推移而加強(qiáng)，可見(jiàn)端粒酶的激活受劑量與時(shí)間的影響?？傊?，輻射誘導(dǎo)的染色體SSB的修復(fù)與端粒酶活性密切相關(guān)，而DSB可以減弱端粒酶活性。

3.2.4 重離子輻射對(duì)基因及蛋白表達(dá)的影響

DNA經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯可以影響蛋白質(zhì)的生物合成，其攜帶著豐富的遺傳信息，同時(shí)也是電離輻射的重要靶分子之一。輻射對(duì)DNA的損傷和影響，可以通過(guò)基因組學(xué)的手段獲得分析，但是由于蛋白質(zhì)在合成之后，還存在蛋白修飾與運(yùn)輸?shù)葟?fù)雜過(guò)程，而且蛋白量的表達(dá)和mRNA的表達(dá)量并不完全一致[39-40]，所以電離輻射對(duì)細(xì)胞在蛋白質(zhì)水平上的影響，不能完全通過(guò)基因水平上的信息反映出來(lái)，還需要在蛋白水平對(duì)蛋白質(zhì)的表達(dá)變化進(jìn)行分析。為深入研究重離子的輻射損傷機(jī)制，近期許多研究在基因、蛋白水平找到了一些輻射相關(guān)的重要基因與蛋白以及這些基因蛋白在微觀水平的調(diào)控對(duì)輻射的影響。Lima等[41]研究發(fā)現(xiàn)，DNA甲基化能夠改變某些基因表達(dá)水平，并可受到輻射等環(huán)境因素的影響。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，56Fe離子照射小鼠后，DAPK1、p16、MGMT和IGFBP3等基因在致癌和輻射反應(yīng)（細(xì)胞凋亡、轉(zhuǎn)移、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)和DNA修復(fù)）中起重要作用，并可被甲基化調(diào)節(jié)表達(dá)水平。王洪彬等[42]用碳離子束（2 Gy）照射大鼠腎上腺髓質(zhì)嗜鉻瘤分化細(xì)胞株P(guān)C12，利用比較蛋白質(zhì)組學(xué)方法分析重離子輻射引起的蛋白表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)蛋白在生物途徑上多數(shù)和細(xì)胞凋亡有關(guān)。

此外，由于重離子束輻射損傷的特點(diǎn)有別于常規(guī)的低LET射線，使特定基因和蛋白的變化在受到重離子束照射后呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。Di等[43]研究碳離子束和X射線對(duì)HeLa細(xì)胞ΔNp73基因表達(dá)的影響，結(jié)果顯示，ΔNp73的表達(dá)均隨照射劑量的增加而下調(diào)，不同的是當(dāng)重離子束照射劑量達(dá)到4 Gy時(shí)，ΔNp73的表達(dá)幾乎完全被抑制。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生DSB時(shí)，組蛋白殘基會(huì)發(fā)生磷酸化，形成γ-H2AX。Oonishi等[44]研究發(fā)現(xiàn)，碳離子束照射人胰腺癌CD44+/CD24+干細(xì)胞誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生的γ-H2AX比X射線可維持更長(zhǎng)的時(shí)間。Merz等[45]使用碳離子束治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者，照射后從細(xì)胞瘤的病理切片中發(fā)現(xiàn)，γ-H2AX的焦點(diǎn)數(shù)明顯高于對(duì)照組?？梢?jiàn)，從基因及蛋白水平來(lái)研究重離子束對(duì)細(xì)胞的損傷比其他類型的輻射更加敏感。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，針對(duì)重離子生物效應(yīng)的研究主要以DSB為指標(biāo)研究DNA的損傷與修復(fù)以及輻射誘導(dǎo)的染色體畸變，還有部分學(xué)者通過(guò)p53基因變化對(duì)細(xì)胞周期以及重離子導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)定性等方面進(jìn)行研究。其發(fā)展趨勢(shì)主要是從表型到基因型、并逐步深入到分子水平的研究。另外，隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)重離子生物效應(yīng)的研究逐步由定性研究發(fā)展到定量研究。應(yīng)用各種數(shù)學(xué)和物理模型還可實(shí)現(xiàn)生物效應(yīng)的定量評(píng)估，為重離子更加精準(zhǔn)地進(jìn)行腫瘤治療奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，對(duì)重離子輻射旁效應(yīng)的研究對(duì)減輕腫瘤周圍正常組織的損傷具有非常重要的意義[46]?？梢?jiàn)，重離子輻射生物效應(yīng)的研究是重離子治療癌癥研究的基礎(chǔ)。

利益沖突 本研究由署名作者按以下貢獻(xiàn)聲明獨(dú)立開(kāi)展，不涉及任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明 張睿鳳負(fù)責(zé)文獻(xiàn)調(diào)研及論文的撰寫；張忠新負(fù)責(zé)文獻(xiàn)的搜集；黨旭紅負(fù)責(zé)論文的審閱；段志凱負(fù)責(zé)論文命題的提出及審閱。

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Progress on biological effectiveness of heavy ions

Zhang Ruifeng,Zhang Zhongxin,Dang Xuhong, Duan Zhikai
Department of Radiation Medicine,China Institute for Radiation Protection,Taiyuan 030006,China

Duan Zhikai,Email：duanzhikai@cirp.org.cn

Heavy ions are charged particles that have an inverted depth-dose profile because of the so-called Bragg peak.Heavy ions(densely ionizing radiation)have a higher relative biological effectiveness than photons.This review focused on the differences in biological effectiveness of radiation between heavy ions and low-linear energy transfer photons at cellular and molecular levels.

Heavy ions；Radioation biological effectiveness；Low linear energy transfer rays

段志凱，Email：duanzhikai@cirp.org.cn

10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2016.04.014

2016-03-09）