热辐射性增强：超越误修复的温度增强 DNA 脆弱性机制模型

目标：体温 (HT)，即将组织温度提高到生理水平之上，是已知的射电辐射性增强剂。当结合放射治疗 (RT) 时，形成热放射治疗 (TRT)，可在体外、体内和临床研究中观察到协同效应。最大的射电性增强发生在 HT 和 RT 同时施加时。本工作旨在探索超越 DNA 修复抑制之外，贡献于这种协同作用的物理机制。方法：我们开发了一个考虑温度依赖性变化的生物物理模型，用于热增强比 (TER)，包括脆弱 DNA 位点的数量、DNA-离子/粒子相互作用截面积以及其他物理化学参数的变化。这些包括离子产生率、扩散过程和介质密度。该模型在现象学地包括误修复效应，使其与其他研究保持一致。主要结果：该模型再现了在温度可变的孤立质粒中同时施加 HT 和 RT 时观察到的 TER 值。我们的结果表明，除了误修复之外，其他物理因素也贡献于同时处理下的射电性增强。其中，温度依赖性放大 DNA-离子/粒子相互作用截面积——由增强的 DNA 热力学结构波动驱动——作为第二个最有影响力的因素。意义：这些发现表明，热射电性增强不仅来自修复受阻，还来自 DNA 的物理脆弱性增加。该模型为优化 TRT 参数提供了机制性见解。