2) рано реагирующих тканей и большинства опухолей (+)
3) большинства опухолей
4) рано и поздно реагирующих тканей
В линейно-квадратичной модели выживаемость клеток описывается уравнением S = exp(−αD − βD²), где α-компонента отражает летальное повреждение, возникающее преимущественно после однократного воздействия, а β-компонента — накопление повреждений, выраженность которого зависит от размера фракции. Отношение α/β — это доза, при которой вклад обоих компонентов одинаков. При высоком значении α/β, около 10–20 Гр, преобладает линейный компонент, поэтому биологический эффект относительно мало зависит от размера отдельной фракции.
Такой радиобиологический профиль характерен для рано реагирующих нормальных тканей с высокой скоростью клеточного обновления и для большинства опухолей, особенно быстро пролиферирующих. Эти ткани проявляют меньшую чувствительность к изменению фракционирования по сравнению с поздно реагирующими структурами. Напротив, поздние лучевые повреждения центральной нервной системы, почек, спинного мозга и других медленно обновляющихся тканей связаны с низким α/β, обычно около 2–4 Гр, что делает их особенно уязвимыми к укрупнению фракций.
Практическое значение показателя заключается в выборе режима лучевой терапии. При высоком α/β изменение разовой дозы оказывает ограниченное влияние на эффект, тогда как при низком α/β даже небольшое увеличение дозы за фракцию может существенно повысить риск поздней токсичности. Поэтому гипофракционирование допустимо только при учёте α/β опухоли и окружающих органов риска; исключением среди опухолей могут быть новообразования с предположительно низким α/β, например рак предстательной железы.
| Объект или признак | Типичное α/β | Чувствительность к размеру фракции | Радиобиологическая характеристика | Клиническое значение |
|---|---|---|---|---|
| Рано реагирующие нормальные ткани | Около 10 Гр | Относительно низкая | Быстрое обновление клеточной популяции, выраженный вклад α-компоненты | Определяют острые реакции во время или вскоре после курса облучения |
| Большинство быстро пролиферирующих опухолей | Обычно 8–15 Гр | Относительно низкая | Репопуляция и высокая доля летальных повреждений, описываемых α-компонентой | Эффект в большей степени определяется суммарной дозой и временем лечения |
| Поздно реагирующие ткани | Около 2–4 Гр | Высокая | Значимый вклад β-компоненты и межфракционного восстановления сублетальных повреждений | Особенно чувствительны к увеличению разовой дозы |
| Острые лучевые реакции | Связаны преимущественно с высоким α/β | Меньшая зависимость от фракционирования | Повреждение быстро обновляющихся клеток слизистых, кожи, костного мозга | Мукозит, эритема, эпителиит, миелосупрессия |
| Поздние лучевые повреждения | Связаны преимущественно с низким α/β | Сильная зависимость от разовой дозы | Повреждение медленно обновляющихся тканей и сосудисто-стромальных структур | Миелопатия, фиброз, нефропатия, поздняя нейротоксичность |
| Гипофракционирование | Безопаснее при высоком α/β мишени, но не автоматически | Повышает биологическую нагрузку на ткани с низким α/β | Увеличение дозы за фракцию усиливает β-зависимый эффект | Требует строгого ограничения дозы на органы риска |
| Опухоли с низким предполагаемым α/β | Примерно 1,5–4 Гр | Высокая | Биологический эффект заметно изменяется при смене размера фракции | Могут быть чувствительны к умеренному гипофракционированию |
Следовательно, высокое α/β является признаком меньшей фракционной чувствительности и типично для ранних реакций и большинства опухолей. Низкое α/β указывает на повышенную зависимость эффекта от дозы за фракцию и высокий риск поздних осложнений при укрупнении фракций. При планировании лечения показатель α/β используют вместе с толерантностью органов риска, суммарной дозой, временем курса и клиническими данными.