115年:放射治療(2)

某腫瘤的細胞損失因子(φ)為0.6,實際腫瘤倍增時間為20天,其潛在腫瘤倍增時間約為幾天?

A6
B8
C10
D12

詳細解析

本題觀念

潛在腫瘤倍增時間(potential doubling time, Tₚₒₜ)是把腫瘤視為持續增殖、沒有細胞損失時,理論上使細胞數或腫瘤量增加一倍所需的時間。實際腫瘤倍增時間(actual doubling time, Tᴅ)則是觀察到的淨增加速度;腫瘤內的細胞死亡、脫落、凋亡或其他細胞損失,會抵銷一部分新生細胞,使實際增長看起來較慢,因此 Tᴅ 會比 Tₚₒₜ 長。

細胞損失因子 φ 表示潛在增長中有多少比例被細胞損失抵銷,其標準關係為 φ = 1 − Tₚₒₜ/Tᴅ。整理可得 Tₚₒₜ = Tᴅ(1 − φ)。本題 φ = 0.6,Tᴅ = 20 天,所以 Tₚₒₜ = 20×(1−0.6) = 8 天,答案為 B。關鍵是先辨認 φ 是損失比例,再用剩下的 40% 反推潛在倍增時間。

選項分析

A:此值不是由 Tᴅ(1−φ) 所得。將細胞損失因子套用成 70% 或使用其他未定義的比例,才可能得到這類數字,與題目給定的 φ 不符。

B:正確。φ = 0.6 表示 60% 的潛在增長效果被細胞損失抵銷,剩下 40% 反映在實際腫瘤增長中。因此 Tₚₒₜ = 20×0.4 = 8 天。

C:此值相當於把實際倍增時間乘上 0.5,沒有使用 φ = 0.6 所代表的剩餘增長比例 1−φ = 0.4,因此不是正確反推。

D:此值大於正確計算結果,也不是 20×0.4 的結果。細胞損失越多,實際倍增時間相對潛在倍增時間的延長越明顯;在 φ = 0.6 時不能得到此選項。

答案解析

直接使用細胞損失因子的定義:

φ = 1 − Tₚₒₜ/Tᴅ。

把已知數值代入:

0.6 = 1 − Tₚₒₜ/20。

所以 Tₚₒₜ/20 = 0.4,Tₚₒₜ = 8 天。也可以用概念檢查答案:沒有細胞損失時,潛在增殖速度應快於觀察到的淨增長;因此潛在倍增時間要短於實際的 20 天,8 天符合這個方向。若誤把 φ 當成仍能保留的增長比例,會錯用 20×0.6 得到 12 天;但 φ 定義的是被損失抵銷的比例,真正留下的是 1−φ。故答案為 B。

核心知識點

  1. Tₚₒₜ:假設沒有細胞損失時的理論倍增時間,反映腫瘤細胞的增殖潛力。
  2. Tᴅ:實際觀察到的腫瘤淨倍增時間,會同時受到細胞增殖與細胞損失影響。
  3. 細胞損失因子:φ = 1−Tₚₒₜ/Tᴅ;因此 Tₚₒₜ = Tᴅ(1−φ)。
  4. 方向判斷:0<φ<1 時,Tₚₒₜ 應小於 Tᴅ;φ 越高,代表被抵銷的增長越多。
  5. 解題流程:先寫定義,再把實際倍增時間乘以剩餘比例 1−φ,最後檢查單位與大小方向。

參考資料

  1. 2023 ASTRO Radiation and Cancer Biology Study Guide
  2. How translational modeling in oncology needs to get the mechanism just right
  3. Use of radiobiology in medical jurisprudence, with particular reference to delays in diagnosis and therapeutic onset
  4. Cell Proliferation - Holland-Frei Cancer Medicine