Estimation of biological effect of Cu-64 radiopharmaceuticals with Geant4-DNA simulation.
Estimation of biological effect of Cu-64 radiopharmaceuticals with Geant4-DNA simulation.
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DOI：
10.1038/s41598-022-13096-2
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发表时间：
2022-05-27
影响因子：
4.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
这项工作的目的是评估使用 Cu-64（一种著名的俄歇电子发射器）进行靶向放射性核素治疗的生物效应。为此，我们使用 Geant4-DNA 蒙特卡罗模拟工具包评估了 Cu-64 发射粒子的吸收剂量。 β粒子对吸收剂量的贡献高于俄歇电子。模拟结果与使用香豆素-3-羧酸化学剂量计评估的实验结果一致。模拟结果也与之前使用荧光核径迹探测器获得的结果非常吻合。根据当前模拟的结果（即吸收剂量估计）和之前使用两种细胞系的生物实验（即生存曲线评估），我们估计了 Cu-64 发射粒子对 CHO 野生型细胞和 xrs5 细胞的相对生物有效性（RBE）。暴露于 Cu-64 的 xrs5 细胞的 RBE 几乎相当于伽马射线、质子和 C 离子的 RBE。该结果表明xrs5细胞的放射敏感性与LET无关。相比之下，暴露于 Cu-64 的 CHO 野生型细胞的 RBE 明显高于伽马射线，几乎相当于 C 离子照射的 RBE，线性能量转移为 70 keV/μm。
The aim of this work is to estimate the biological effect of targeted radionuclide therapy using Cu-64, which is a well-known Auger electron emitter. To do so, we evaluate the absorbed dose of emitted particles from Cu-64 using the Geant4-DNA Monte Carlo simulation toolkit. The contribution of beta particles to the absorbed dose is higher than that of Auger electrons. The simulation result agrees with experimental ones evaluated using coumarin-3-carboxylic acid chemical dosimeter. The simulation result is also in good agreement with previous ones obtained using fluorescent nuclear track detector. From the results of present simulation (i.e., absorbed dose estimation) and previous biological experiments using two cell lines (i.e., evaluation of survival curves), we have estimated the relative biological effectiveness (RBE) of Cu-64 emitted particles on CHO wild-type cells and xrs5 cells. The RBE of xrs5 cells exposed to Cu-64 is almost equivalent to that with gamma rays and protons and C ions. This result indicates that the radiosensitivity of xrs5 cells is independent of LET. In comparison to this, the RBE on CHO wild-type cells exposed to Cu-64 is significantly higher than gamma rays and almost equivalent to that irradiated with C ions with a linear energy transfer of 70 keV/μm.
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影响因子：
2.9
作者：
Kai, Takeshi;Yokoya, Akinari;Watanabe, Ritsuko
通讯作者：
Watanabe, Ritsuko
影响因子：
3.5
作者：
Carrasco-Hernández J;Ramos-Méndez J;Faddegon B;Jalilian AR;Moranchel M;Ávila-Rodríguez MA
通讯作者：
Ávila-Rodríguez MA
DOI：
10.2967/jnumed.118.216853
发表时间：
2019-04
期刊：
Journal of nuclear medicine : official publication, Society of Nuclear Medicine
影响因子：
--
作者：
Kodaira S;Morokoshi Y;Li HK;Konishi T;Kurano M;Hasegawa S
通讯作者：
Hasegawa S
影响因子：
3.8
作者：
HOWELL, RW
通讯作者：
HOWELL, RW
影响因子：
3.8
作者：
De Nardo, Laura;Pupillo, Gaia;Mou, Liliana;Esposito, Juan;Rosato, Antonio;Melendez-Alafort, Laura
通讯作者：
Melendez-Alafort, Laura