[发明专利]辐射敏感基因标记物及在鉴别高LET射线辐射中的应用

说明书

本发明提供了辐射敏感基因标记物及在鉴别高LET射线辐射中的应用。该辐射敏感基因标记物包括Loxl1、Zfp385a、Slc39a13、Smurf1、Katnb1、Col24a1、Smap2、Aebp1、Tcfe3和Tlr1。基于检测被辐射的生物体内辐射敏感基因标记物的基因表达水平，从而用于鉴别被辐射的生物体是否被高LET射线(如：快中子射线、负π介子射线、重离子射线等)辐射暴露，从而提供辐射剂量参考，用于核辐射损伤风险评估。

技术领域

本发明属于辐射生物学射线类型检测领域，具体涉及辐射敏感基因标记物及在鉴别高LET射线辐射中的应用。

背景技术

线性能量传递(Linear energy transfer)是描述单位长度的电离密度或能量传递，其单位定义为一个带电粒子穿越1μm空间距离所释放的平均能量，即keV/μm。LET 是评价射线质的一个参数。在单位长度上电离密度大的LET高，称为高LET射线，反之则称低LET射线。高线性能量传递射线(以下简称：高LET射线)，系指快中子、负π介子以及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子。除快中子不带电外，其他粒子都带电，可经同步或回旋加速器加速到几百MeV/u能量量级。高LET射线在组织中有一定射程，具有特征性的电离吸收峰型剂量曲线(即低剂量平台区域与布拉格峰)。不同与光子射线(如X射线、电子线)，该物理学特性为精准放射治疗提供了可能：单一照射野就可以得到较好的剂量分布，简化了射野设计，提高肿瘤治疗剂量的准确性。细胞对高LET射线与低LET射线放射敏感性不同。有两方面原因：①高LET射线的氧增强比较低LET射线为低，即高LET射线放射敏感性对细胞中含氧程度依赖性较小；②细胞分裂周期的影响，主要是G0期细胞对高LET射线抗拒性较小。因此，高LET射线是克服放疗中乏氧细胞和G0期细胞对放射不敏感的一个重要途径。

除了在医学上的应用，高LET射线也在核工业、核武器防护、反恐、航空航天等诸多领域也受到广泛关注。原子核在裂变、衰变等核反应过程中释放出的各种微观粒子和电磁辐射或“能量”产生的辐射作用，被称作核辐射。核辐射作用于物质可引起物质的电离和激发，故称为电离辐射。所有的核辐射均为电离辐射，反之就不然。如 X射线，由于它不是产生于原子核，尽管是属于电离辐射，但不是核辐射。核武器爆炸导致的是最严重的核辐射事件，在核武器(原子弹)爆炸场区，释放的主要放射性核素达20种之上，产生的核辐射种类主要有高LET射线(如α粒子、中子等)与低LET射线(如β粒子、γ射线等)。核脏弹袭击是另一类潜在的核辐射威胁，核脏弹是带有放射性物质的常规爆炸爆炸装置，其没有核裂变反应，因此造成的核污染和核辐射种类较为单一，取决于制造脏弹所采用的放射物质。不同种类核辐射，其作用于生物体的相对生物效应有显著的差异。宇宙射线也伴随着大量高LET粒子射线，如质子、α粒子、碳、氧、氮离子，因此对空间站驻站人员与实验动植物也将构成一定影响。美国宇航局(NASA)长岛辐射生物学实验室自上个世纪以来一直致力于该研究领域的发展。

核辐射健康危害的风险与严重程度取决于射线类型、剂量率、机体吸收剂量以及个体的敏感性等。高LET因其较高的相对生物学效应(relative biologicaleffectiveness, RBE)因而导致更大的辐射损伤与晚期效应或远后效应，如在受照后数月甚至数年后发生恶性腺癌、肉瘤、血液系统肿瘤、白内障、慢性放射性皮炎、放射性纤维化、心血管系统疾病等等。因此，生物体受到高LET射线暴露后如何快速、准确鉴别与检测出高LET射线具有实际应用价值。目前国内尚无针对高LET射线特异性的生物学检测方法。

发明内容

基于现有技术存在的问题，本发明的第一目的在于提供辐射敏感基因标记物，该辐射敏感基因标记物被申请人证实仅针对于高线性能量传递(high-linear energytransfer,LET)射线(如：重粒子射线等)具有高度特异的辐射敏感性，对低线性能量传递(low-linear energy transfer,LET)射线(如X射线等)无辐射敏感性。