放射效應

影響細胞放射效應的兩個基本的物理因素(除總劑量外)就是劑量率和電離密度，後者又叫射線的線性能量轉移(Linear Energy Transfer，LET)。因為各種電離輻射的原發作用都是產生離子對，因此各種電離輻射的基本生物效應都相似。然而，有些射線每單位(行程)吸收的能量所引起的損傷卻要大一些，這種效應是直接地與射線的LET有關，即與致電離粒子或射線在單位行程上釋放出來的能量的大小有關，而這就是沿著該徑跡的電離密度的計量單位。

化學放射防護劑是在照射前或照射時進入細胞的，能促使細胞倖存下來的化合物。有兩大類防護劑。第一類包括各種各樣的物質，如組胺、氰化物、兒茶酚胺、對氨基苯基乙基甲酮(p-aminopropiophenone，PAPP)、某些麻醉劑，可能還有色胺，它們對哺乳類動物主要是通過產生全身性低氧來提供保護。這類化合物在活體外不起保護作用。第二大類是巰基化合物，硫醇類和二硫化物類，它們在活體內外都能起保護作用。在這類化合物中保護作用較強的是半胱胺或者叫6—巰基乙胺(6—mercaptoeth-ylamine，MEA)，半胱氨酸，谷胱甘肽(GSH)和AETMEG(2-巰基乙胍，2—mercaptoethylguanidine)。

放射線之所以能治療惡性腫瘤，主要在於正常組織與腫瘤組織對射線的損傷程度和修復能力不同。正常組織與腫瘤組織同時受到損傷。正常組織損傷程度輕，修復能力強；腫瘤組織損傷程度較重，修復能力較差。由於劑量的積累，使腫瘤組織損傷遠遠超過正常組織。達到一定劑量后，腫瘤組織損傷嚴重不能再修復，即死亡。正常組織雖有損傷，但能修復，這種結局臨床上稱之為治癒。

如果劑量過大，致使正常組織也喪失修復能力。這就是臨床上所見的放射損傷。如果劑量不足。正常組織和腫瘤組織都得到修復。這就是臨床上的腫瘤複發。

正常組織及腫瘤組織的生物學特性與影響放療療效的生物因素有密切的關係。在對腫瘤生物特性有一定了解后，就可以用一些化學製劑或措施影響其中的某個環節，改變腫瘤細胞對放療的反應性，從而增加對腫瘤細胞的殺傷(增敏劑)；也可通過保護正常組織不受或少受射線的影響，從而做到可以增加射線的劑量而達到殺傷更多腫瘤細胞的目的(防護劑)。

各類實體瘤對放療的反應不一樣，有時即使同類型腫瘤中也會對某一種治療表現出不同程度的反應。出現這種現象是多因素的，以腫瘤作為一個整體的情況來看是與腫瘤內血液供應情況和腫瘤內乏氧細胞的多少以及腫瘤內細胞的增殖狀態及其動力學、腫瘤細胞異質性、腫瘤細胞受損傷后的修復能力等有關。

能改變哺乳類動物細胞放射反應的化學物質統稱為化學修飾劑。這些修飾劑基本上可以分為兩大類：一類是放射增敏劑，它們不影響正常組織而選擇性地增強射線對腫瘤細胞的殺傷效果；另一類是放射防護劑，僅保護正常組織而對腫瘤組織卻不產生同等的保護效應。作為臨床可使用的放射增敏劑或防護劑必須對正常細胞和腫瘤細胞具有不同的效應特徵。假如使用的藥物同樣地影響腫瘤和正常細胞的放射敏感，就達不到臨床的目的。