中国科学技术大学核医学物理研究所齐雅平博士研究生（导师徐榭教授），近期在Cancers杂志（影响因子6.126）发表题为《Mechanistic Modelling of Slow & Fast NHEJ DNA Repair Pathways Following Radiation for G0/G1 Normal Tissue Cells》学术论文一篇。该论文采用机制建模的方法研究辐射对处于G0/G1期的细胞辐射损伤和修复路径选择问题，首次使用基于蒙卡方法建模慢修复路径，为系统地研究放射生物效应以及辅助临床放疗计划生物优化提供了有力参考。

以 DNA 损伤修复过程为主的生物系统的复杂度很高，且涉及许多单独的反应过程，这些过程共同决定细胞修复的整体行为。因此，通过实验的方式来确定所涉及的生物机制、各个反应过程以及它们如何相互作用是极具挑战的。放射生物学结合机制建模的方法特别适合于详细探索这些复杂的相互作用过程或者是研究某一特定机制对整体系统的潜在影响。在这项工作中，我们结合实验支持的几种假设机制，采用蒙特卡罗径迹结构方法，通过纳剂量量级的 DNA 损伤结果作为模型输入接口，采用逐步法构建每个蛋白的招募顺序和时间常数，模拟分析了G0/G1期的正常组织细胞内辐射诱导DNA损伤情况；利用DaMaRiS工具假设了两种 非同源末端连接 (NHEJ)DNA损伤精细修复路径模型（如图）。两个模型可产生生物学相关的可测量终端的预测结果，包括修复蛋白招募动力学和 DSB 修复动力学，复现了大部分真实生物实验中得出的 DNA 修复机制，探索了辐射损伤DNA的慢修复机理。这项研究的意义重大，也填补了国内空白。

图1. 融合快慢修复双过程的NHEJ修复路径建模

齐雅平于2015年加入核医学物理研究所，2019年-2020年在英国曼彻斯特大学和欧洲最大癌症医院Christie质子医院联合博士培养。研究领域涉及放射治疗、人体辐射防护，研究方向为宏观物理剂量和微纳剂量的蒙特卡洛计算以及放射生物效应的建模。

论文链接：

https://www.mdpi.com/2072-6694/13/9/2202/htm