致死损伤过离散对细胞存活曲线的影响

我们探究了过离散DNA损伤分布对暴露于各种剂量强子的哺乳动物细胞存活曲线形状的影响。为提供解决实验数据与线性二次（LQ）模型预测之间差异的理论框架，我们采用致死损伤的非泊松分布以及双链断裂（DSB）修复的非同源末端连接（NHEJ）途径。使用负二项（NB）分布研究过离散对高剂量下形状及剂量-响应曲率可能减小的影响。误差分布被定制为包含一个可调参数，使得NB的过离散参数不是常数而是依赖于分布的均值。预测的细胞存活响应趋势与质子、氦离子和碳离子在不同LET值下低剂量与高剂量区的实验数据进行比较。本方法计算的细胞存活响应揭示了高剂量下存活曲线的拉直。这表明过离散导致细胞存活剂量-响应在高剂量下近似对数线性行为。将细胞存活预测与粒子辐照数据集成（PIDE）比较显示，NB模型对低剂量与中剂量后的实验数据提供了更好的拟合。尽管该模型预测在极小与极高剂量下未经验证，所提出的方法仍提供了对潜在微观机制的见解，可能有助于改进沿剂量-响应曲线的放射生物学响应并解决实验数据与当前细胞存活模型之间的差异。