RBE of α-particles from211At for complex DNA damage and cell survival in relation to cell cycle position

相对生物效应 细胞周期 线性能量转移 辐射敏感性 有丝分裂 克隆形成试验 辐照 细胞 染色质 放射生物学 化学 生物物理学 分子生物学 DNA 放射化学 生物 物理 遗传学 生物化学 核物理学
作者
Kristina Claesson,Karin Magnander,Helena Kahu,Sture Lindegren,Ragnar Hultborn,Kecke Elmroth
出处
期刊:International Journal of Radiation Biology [Taylor & Francis]
卷期号:87 (4): 372-384 被引量:33
标识
DOI:10.3109/09553002.2011.538127
摘要

To investigate cell cycle effects and relative biological effectiveness (RBE) of α-particles from the clinically relevant radionuclide Astatine-211 ((211)At), using X-rays as reference radiation. Double-strand breaks (DSB), non-DSB clusters containing oxidised purines and clonogenic survival were investigated.Asynchronous V79-379A fibroblasts or cells synchronised with mimosine in G1, early, mid and late S phase or in mitosis were irradiated with X-rays (100 kV(p)) or (211)At (mean linear energy transfer (LET) 110 keV/μm). Induction of DSB and clusters was determined using pulsed-field gel electrophoresis with fragment analysis. Cell survival was obtained with the clonogenic assay.In asynchronous cells RBE for DSB- and cluster-induction was 3.5 and 0.59, respectively. RBE for 37% cell survival was 8.6. In different cell cycle phases RBE varied from 1.8-3.9 for DSB and 3.1-7.9 for 37% survival (survival at 2 Gy was 6.9-38 times lower after α-irradiation). (211)At induced 6 times more DSB and X-rays induced 11 times more DSB in mitotic cells with highly compacted chromatin relative G1.The radio-response is cell cycle dependent and differs between proliferating and non-cycling cells for both low- and high-LET radiation, resulting in a variation in RBE of α-particles between 1.8 and 8.6.
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