Соотношения между линейно-квадратичными параметрами при облучении клеток в присутствии и отсутствии цисплатина

Актуальность. Согласно экспериментальным данным введение препарата цисплатин в опухоль при лучевой терапии может повысить ее эффективность. На сегодняшний день не существует модели, способной предсказывать эффективность такой терапии. Разработка такой модели является важной задачей для планирования терапии. Целью настоящей работы является нахождение аналитических соотношений для выживаемости клеток, подверженных комбинированному действию излучения и цисплатина in vitro. Материалы и методы. По оцифрованным экспериментальным данным по выживаемости клеток из ряда опубликованных в открытом доступе работ найдены соответствующие коэффициенты линейно-­квадратичной (LQ) аппроксимации выживаемости при облучении без препарата α_R, β_R и при комбинированном воздействии излучения и цисплатина  α_RC, β_RC . Далее произведён регрессионный анализ полученного набора коэффициентов и выживаемости клеток при воздействии одного цисплатина S_C. Результаты и обсуждение. Установлено, что \( \alpha_{RC} \) статистически зависим от \( \alpha_R, \beta_R \)  и \( S_C \). Данная зависимость может быть описана несколькими моделями, лучшей из которых по ряду показателей является \( \alpha_{RC} = \alpha_R + \alpha_R \ln S_C, \) где \( \alpha = -4,27 \pm 0,57 \) — параметр, одинаковый для всех типов клеток и условий проведения эксперимента. Установлено, что \( \beta_{RC} \)статистически зависим от \( \beta_R \). Признаков зависимости \( \beta_{RC} \) от \( \alpha_R \) и \( S_C \) не обнаружено. Лучшей моделью для \( \beta_{RC} \) является \( \beta_{RC} = \beta_R. \) Указанные модели просты, но позволяют предсказать значение выживаемости клеток при комбинированном воздействии излучения и цисплатина \( S_C \) по значениям \( \alpha_R, \beta_R \)  и \( S_C \) только приближенно. Полученным моделям сопоставлены кинетические уравнения и дана механистическая интерпретация, в основе которой лежит гипотеза об убывании скорости восстановления клеток от потенциально летальных повреждений \gamma, при увеличении дозы излучения и концентрации цисплатина. Выводы. Установлен вид статистической зависимости LQ коэффициентов \( \alpha_{RC} \) и \( \beta_{RC} \) от \( \alpha_R, \beta_R \) и \( S_C \). При высоких значениях токсичности цисплатина (низких значениях \( S_C \)) сочетание упомянутых выше моделей для \( \alpha_{RC} \) и \( \beta_{RC} \) позволяет сделать полезный для практического применения прогноз выживаемости клеток \( S_{RC} \). Результаты данной работы помогут для будущего построения более сложных моделей комбинированного действия излучения и цисплатина, а также могут иметь практическое применение в упомянутом выше случае.