实验室

本实验室设立以下四个研究方向：

（1）精准照射

（2）生物靶区精准识别

（3）放射损伤防护

（4）放射与免疫

（一）精准照射

1.精准外照射治疗技术研究

外照射中剂量计算优化研究：采用蒙特卡洛算法的计划系统在VMAT优化时,提供了3种通量平滑度选项。随着通量平滑度的降低将会增加子野数、优化时间以及机器跳数。选取最优的通量平滑度,为该参数在临床应用提供参考。

2.精准内照射治疗技术研究

后装治疗计划中Offset值Offset值设置不准确将会导致放射源驻留位置的偏差进而影响剂量分布。本研究根据源在荧光胶片放射性成像，确定施源器顶端驻留点位置以及到施源器顶端的距离。在计划系统中重建施源器，通过调整 Offset值使铅珠与施源器顶端驻留点对准，从而得到施源器Offset值。

3.精准放疗剂量验证系统研究

本研究以MATLAB作为开发平台，设计系统图形化交互界面，开发数据导入、降噪处理、图像配准、Gamma分析等功能。本系统提供了辐射显色胶片扫描图像的导入、校准及与治疗计划验证图像的配准、验证分析等功能，能完整地实现临床放射治疗平面剂量的验证流程，具有显著的临床应用价值。

4.人工智能技术在精准照射中的应用研究

本研究优化基于U-NET结构的人工神经网络，能够对医学图像实现快速分割，适用于放疗CT图像靶区及危及器官自动勾画。自主优化U-NET神经网络，采用先定位后分割的方法，比直接分割速度和准确性都有大幅提高使用优化后的U-NET人工神经网络结构，对宫颈癌放疗危及器官自动勾画。

（二）生物靶区精准识别

1.放疗靶区标记小分子药物研究

以奥昔替尼、罗昔替尼等的体内有效代谢产物为先导化合物设计具有EGFR-T790M耐药突变型的分子影像探针，检测其体内外稳定性和靶向性。他们的分子影像显像结果与EGFR-TKI治疗NSCLC肿瘤模型的疗效对照评价，并以显像结果进行放疗靶区勾画并在肿瘤模型中与常规靶区勾画进行对照评价。

2.成纤维细胞激活蛋白抑制剂PET分子影像引导的精准放疗。

FAPI标记的正电子分子影像探针在肉瘤、食管癌、乳腺癌、胆管癌和肺癌中的摄取最高，其标准摄取值可大于12；肝细胞癌、结直肠癌、头颈部肿瘤、卵巢癌、胰腺癌和前列腺癌中的SUVmax约为6-12；嗜铬细胞瘤、肾细胞癌、分化型甲状腺癌、腺样囊性癌和胃癌中的SUVmax较低，均小于6。相较于18F-FDG，FAPI标记的正电子分子影像探针显像不受血糖的影响、诊断等待时间短、良好的肿瘤特异性和广谱性等特性，使得FAPI有望成为继18F-FDG后广谱特异性的肿瘤分子影像探针。其对放疗图像引导靶区勾画也可能有重大意义。

3.前列腺膜特异性抗原PET分子影像引导的精准放射治疗。

前列腺膜特异性抗原PET分子影像是利用前列腺膜特异性抗原作为抗体标记PET核素，进行的PET分子影像，其填补了前列腺癌PSA较低时复发临床无有效检出手段的空白，同时为放疗早期介入前列腺复发治疗提供了图像引导。

4.结合放射影像学技术与基因组学技术识别微小肿瘤细胞残留的应用研究

本研究通过外周血游离DNA甲基化检测技术，跟踪弥漫大B淋巴瘤患者治疗期间以及治疗结束后DNA分子水平变化情况，结合放射影像学技术，对弥漫大B淋巴瘤患者微小细胞残留进行监测，进一步提前预测肿瘤复发。

（三）放射损伤防护

1. 肿瘤放疗所致胃肠道损伤与防护的基础与转化研究

本研究通过分子病理学、类器官培养、流式分选和谱系示踪等多种技术方法，研究放射损伤后肠道干细胞再生的机理和干预措施，结合高通量筛选技术获取可调控干细胞微环境和抑制肿瘤生长转移的肠道代谢产物，为优化盆腹部肿瘤放疗策略提供科学依据。

2.无创检测技术评估放射治疗组织损伤程度以及预后判断的实验研究

本研究通过新型外周血游离DNA甲基化检测技术对肺癌血浆中的cfDNA进行高通量测序，对患者放射治疗过程进行监测。该技术能够同时监测由于放射治疗导致的正常组织损伤，肿瘤负荷变化，以及外周免疫细胞变化。以上研究旨在寻找可用于临床放射损伤与放射治疗效果监测的甲基化标记物。

（四）放射与免疫

1. 表达成纤维细胞激活蛋白a（FAPa）的肿瘤细胞疫苗与立体定向消融放疗的协同效应及机制研究

本研究比较了不同的SABR方案及其与表达FAPa的肿瘤细胞疫苗联合治疗时放疗介入的时机，明确了表达FAPa的肿瘤细胞疫苗结合SABR的抗肿瘤效果、安全性、抗纤维化效应，阐明了两者协同增效的关键调控环节。

2.外泌体参与的放射免疫机制研究及转化应用

本研究整合外泌体蛋白质组、肿瘤转录组数据及单细胞测序数据，研究外泌体介导的肿瘤细胞与免疫细胞的调控关系，揭示肿瘤外泌体对肿瘤免疫逃逸的促进作用及分子机制。通过分子组学、影像组学数据和外周免疫指标构建预测模型，对放疗、免疫治疗的疗效及癌症患者预后进行评估。

3.携带LGALS3BP的外泌体在缺氧微环境下口腔鳞癌放射免疫效应缺失中的作用及其机制研究

本研究主要包括：缺氧+放疗双重因素重塑的OSCC细胞TDE对DC的功能影响及其方式研究；缺氧+放疗双重因素重塑的OSCC细胞TDE中LGALS3BP的表达及其在DC功能调控中的作用研究；缺氧+放疗双重因素重塑的OSCC细胞TDE“教育”的DC对放疗免疫效应的影响及其机制；放疗免疫增强措施在OSCC放疗增敏中的探索。

4.三维模型研究放射治疗对肿瘤微环境与侵袭转移关键进程EMT/MET的影响及其分子机制。

本研究对肿瘤微环境中EMT/MET表型转化不同阶段的乳腺癌细胞射线照射，研究不同表型细胞的应激反应差异，探讨3D模型下放射治疗对EMT/MET表型转化、肿瘤微环境、乳腺癌侵袭转移的影响，揭示其关键调控机制及参与其中的信号通路。