Оценка эффективности протонно-нейтронного и нейтронно-протонного воздействия с дополнительным дроблением дозы нейтронов и протонов на опухолевые клетки in vitro

DOI: 10.21870/0131-3878-2025-34-3-74-85

Корякина Е.В., Пичкунова А.А., Трошина М.В., Потетня В.И., Сабуров В.О., Литун Е.В., Голованова О.Ю., Лычагин А.А., Корякин С.Н.

«Радиация и риск». 2025. Том 34. № 3, с.74-85

Сведения об авторах

Корякина Е.В. – ст. науч. сотр., к.б.н. Контакты: 249035, Калужская обл., Обнинск, ул. Королёва, 4. Тел.: +7(484) 399-70-13; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Пичкунова А.А. – инженер

Трошина М.В. – науч. сотр.

Потетня В.И. – ст. науч. сотр. к.б.н.

Сабуров В.О. – науч. сотр., и.о. зав. лаб.

Литун Е.В. – инженер

Голованова О.Ю. – инженер-физик

Лычагин А.А. – вед. науч. сотр., к.ф.-м.н.

Корякин С.Н. – зав. отд., к.б.н. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.

МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск

Аннотация

Поиск новых способов повышения эффективности сочетанной лучевой терапии радиорезистентных опухолей остаётся актуальной задачей. Одним из перспективных направлений является использование сочетания протонов и нейтронов вместо фотонно-нейтронного облучения. Цель данной работы состояла в исследовании эффективности сочетанного протонно-нейтронного воздействия на опухолевые клетки китайского хомячка (В14-150, фибросаркома). Облучение протонами проводили на комплексе протонной терапии «Прометеус», нейтронами – на портативном нейтронном генераторе НГ-14, расположенными в МРНЦ им. А.Ф. Цыба. Сочетанное воздействие осуществляли в режимах «протоны→нейтроны» и «нейтроны→протоны» при вкладе нейтронов 30% в суммарную дозу с дроблением протонной и нейтронной составляющих на 2-4 фракции с интервалами 1 ч. Во всех изученных схемах сочетанного облучения проявлялся эффект синергизма. Фракционирование доз и нейтронов и протонов приводило к значимому снижению эффективности воздействия. При дроблении только дозы нейтронов статистически значимых различий между изученными схемами облучения не выявлено. Однако в последовательности «нейтроны→протоны» зафиксирована тенденция к увеличению выживаемости клеток с ростом числа фракций дозы нейтронов. Наблюдаемые закономерности свидетельствуют о важной роли пространственно-временного распределения повреждений, индуцированных протонами и нейтронами, их количества, сложности и взаимодействия в процессе репарации.

Ключевые слова
быстрые нейтроны, протоны, сочетанное облучение, фракционирование дозы, опухолевые клетки, фибросаркома, выживаемость клеток, радиобиология.

Список цитируемой литературы

1. Мардынский Ю.С. Место нейтронной терапии в лечении злокачественных новообразований //Медицинская физика. 2001. № 9. С. 37-39.

2. Мардынский Ю.С., Гулидов И.А., Аминов Г.Г., Рагулин Ю.А., Сысоев А.С. Сочетанная (фотонно-нейтронная) терапия в комплексном лечении местнораспространённого рака молочной железы //Вопросы онкологии. 2014. Т. 60, № 4. С. 490-493.

3. Гулидов И.А., Мардынский Ю.С., Смирнова И.А., Сысоев А.С., Аминов Г.Г. Сочетанная фотонно-нейтронная терапия в комплексном лечении больных раком молочной железы III-IV стадии //Сибирский онкологический журнал. 2004. № 2-3. С. 66-69.

4. Сарычева М.М., Важенин А.В., Мозерова Е.Я., Ложков А.А., Карабут Р.Ю., Максимовская А.Ю., Тимохина Д.М., Сабельникова Ж.Е. Нейтронная лучевая терапия в лечении рецидивов высокозлока-чественных глиом головного мозга //Сибирский онкологический журнал. 2021. Т. 20, № 2. С. 77-84.

5. Грибова О.В., Мусабаева Л.И., Чойнзонов Е.Л., Новиков В.А., Лисин В.А. Применение быстрых нейтронов в лечении злокачественных новообразований головы и шеи //Вопросы онкологии. 2015. Т. 61, № 1. С. 149-153.

6. Лукина Е.Ю., Важенин А.В., Кузнецова А.И., Мокичев Г.В., Мунасипов З.З., Бобкова Г.Г. Быстрые нейтроны в лечении сарком мягких тканей //Вопросы онкологии. 2010. Т. 56, № 4. С. 408-412.

7. Лукина Е.Ю., Важенин А.В., Кузнецова А.И., Мунасипов З.З., Мокичев Г.В., Рыкованов Г.Н., Боб-кова Г.Г. Отдалённые результаты сочетанной фотонно-нейтронной терапии злокачественных новообразований околоушной слюнной железы в Уральском центре нейтронной терапии //Вопросы онкологии. 2010. Т. 56, № 4. С. 413-416.

8. Сарычева М.М., Важенин А.В., Доможирова А.С. Современные подходы к лечению пациентов с про-грессированием первичных глиальных опухолей головного мозга //Непрерывное медицинское образование и наука. 2022. Т. 17, № 3. С. 50-61.

9. Мардынский Ю.С., Гулидов И.А., Гордон К.Б., Корякин С.Н., Соловьев А.Н., Сабуров В.О., Иванов С.А., Каприн А.Д., Лобжанидзе Т.К., Марков Н.В., Железнов И.М., Юрков Д.И., Герасимчук О.А., Пресняков А.Ю., Зверев В.И., Смирнов В.П. Дистанционная нейтронная терапия: первый отечественный медицинский комплекс //Вестник Российской академии наук. 2024. Т. 94, № 1. С. 80-86.

10. Обатуров Г.М., Потетня В.И. Комбинированное действие излучения разного качества //Атомная энер-гия. 1998. Т. 84, № 1. С. 42-50.

11. van de Water T.A., Lomax A.J., Bijl H.P., de Jong M.E., Schilstra C., Hug E.B., Langendijk J.A. Potential benefits of scanned intensity-modulated proton therapy versus advanced photon therapy with regard to spar-ing of the salivary glands in oropharyngeal cancer //Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2011. V. 79, N 4. P. 1216-1224.

12. Климанов В.А., Галяутдинова Ж.Ж., Забелин М.В. Протонная лучевая терапия: современное состояние и перспективы. Часть II. Радиобиологические и клинические аспекты //Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. 2019. Т. 2, № 1. С. 5-20.

13. Корякин С.Н., Трошина М.В., Корякина Е.В., Потетня В.И., Пичкунова А.А., Сабуров В.О., Казаков Е.И., Лычагин А.А., Иванов С.А., Каприн А.Д., Зверев В.И., Пресняков А.Ю. Исследование эффективности сочетанного протон-нейтронного облучения опухолевых клеток in vitro //Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2024. Т. 178, № 7. С. 88-92.

14. Фрешни Р.Я. Культура животных клеток. Практическое руководство /под ред. Ю.Н. Хомякова М.: Бином, 2010. 691 с.

15. Лычагин А.А., Корякина Е.В., Ульяненко С.Е. Дозиметрия смешанных гамма-нейтронных радиаци-онных полей на малогабаритных генераторах импульсного и непрерывного нейтронного излучения //Медицинская физика. 2015. Т. 67, № 3. С. 15-23.

16. Корякина Е.В., Потетня В.И., Трошина М.В., Ефимова М.Н., Байкузина Р.М., Корякин С.Н., Лычагин А.А., Пикалов В.А., Ульяненко С.Е. Сравнение биологической эффективности ускоренных ионов углерода и тяжёлых ядер отдачи на клетках китайского хомячка //Радиация и риск. 2019. Т. 28, № 3. С. 96-106.

17. Орлов А.И. Проверка статистической гипотезы однородности математических ожиданий двух незави-симых выборок: критерий Крамера-Уэлча вместо критерия Стьюдента //Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 110. С. 197-218.

18. Caswell R.S. Coyne J.J., Randolph M.Z. Kerma factors for neutron energies below 30 MeV //Radiat. Res. 1980. V. 83, N 2. P. 217-254.

Полная версия статьи