TURKISH JOURNAL OF ONCOLOGY 2007 , Vol 22 , Num 3
Radiation induced bystander effect: mechanisms and potential clinical reflections
Erkan TOPKAN, Melek Nur YAVUZ, Ali Aydın YAVUZ
Başkent Üniversitesi Adana Tedavi ve Uygulama Merkezi, Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı, Ankara

Summary

Günümüzde, genel radyobiyoloji anlayışına bir yenilik olarak, radyasyona maruz kalmamış komşu veya uzak hücre gruplarında da radyasyona maruz kalmış olanlara benzer biyolojik etkilerin görüldüğüne dair giderek artan miktarda kanıt oluşmaya başlamıştır. Bystander etki olarak adlandırılan bu etkiler deneysel olarak geniş bir hücre grubunda çekirdek ve sitoplazma radyasyon maruziyeti sonrasında görülebilmektedir. Bystander e tki sonucunda sağlam hücre gruplarında da bazı önemli genetik değişiklikler söz konusu olduğundan bu etkilerin karsinogenez açısından önemi de cevap bekleyen sorulardandır. Bystander etki oluşum mekanizmaları tam olarak bilinmese de hücre zarında bulunan gap junction'lar ve lipid boşlukların yanı sıra radyasyona maruz kalmış hücreler tarafından salınan parakrin ve endokrin faktörlerin rolü üzerinde durulmaktadır. Bu yazıda radyobiyolojinin yeni bir alanı olan bystander etkinin temel oluşum mekanizmalarından potansiyel klinik uygulamalarına kadar olan yeni literatür bilgilerinin özetlenmesi amaçlandı.

Introduction

Radyoterapiye bağlı biyolojik etkilerin görülebilmesi için ilgili hücre grubuna ait DNA sarmallarının doğrudan radyasyona maruz kalmış olma zorunluluğu kanısı yakın zamana kadar hakim olagelmiştir. Ancak, özellikle son iki dekatta yapılan çalışmalarda elde edilen sonuçlar DNA'sı doğrudan radyasyona maruz kalmayan komşu hücrelerde de radyasyon almış hücrelerdekine benzer DNA hasarlarının görüldüğü saptanmıştır.

Buna “hedef dışı etkiler” denilmiş olup, bystander etki (BSE) de, genomik düzensizlik, adaptasyon cevabı, düşük doz radyasyon hipersensitivitesi, ters doz hızı etkisi ve gen ekspresyonu gibi bu gruba dahil edilmektedir.

Radyasyona doğrudan maruz kalmayan ancak sadece maruz kalanlarla komşu olan hücrelerde meydana gelen radyasyon almış hücrelerdekine benzer biyolojik etkilere “bystander etki” denilmektedir. Nagasawa ve Spark 1992 yılında yayınlanan makalelerinde alfa partikülü ile radyasyon uyguladıkları hücre kültürü çalışmasında sadece %1 hücreye ait çekirdeğin radyasyon almış olmasına rağmen kardeş kromozom anomalisi oluşumunun orantısız bir şekilde %30 hücrede görülmüş olduğunu rapor etmiştir.[1] BSE birçok hücre grubunda radyasyon türünden bağımsız olarak rapor edilmektedir.[2] BSE yüksek lineer enerji transferi (LET) yapan alfa partikülleri[1,3,4] ve düşük LET yapan γ-radyasyon tipinde[5-7] görülebilmektedir. Ancak her iki radyasyon tipinde rol oynayan sinyal tipi hakkında net bir bilgi mevcut değildir. Günümüzde genel kabul gören iki temel mekanizma söz konusudur: 1) hücreler arası doğrudan iletişim[8] ve 2) radyasyona maruz kalmış hücrelerden salınan faktörler aracılığı ile olan iletişimdir.[9]

Bu yazıda özellikle bu iki mekanizma ile ilgili bilgiler detaylandırılacak ve potansiyel klinik yansımaları tartışıldı.

Hücreler Arası İletişim ve Bystander Etki
Radyasyona bağlı BSE oluşumu için öne sürülmüş ve literatürle desteklenmiş önemli bir mekanizma: “gap junctionlar aracılığıyla hücreler arası iletişim”dir (GJAHİ) (Şekil 1). Gap junctionlar hücreler arasında kontakt ve iletişim sağlayan küçük tübüllerden oluşan haberleşme kanallarıdır. Bu kanallar <1 kDa ağırlığında küçük moleküllerin bitişik hücrelere arasında geçişini sağlayabilecek kadar özelleşmiştir.[10] Literatür kanıtları BSE indüklemesi sonucu oluşan mikronükleus oluşumu,[11] mutasyonlar,[12,13] kromatid kırılması,[13] p53 ve p21Wafl ekspresyonu,[8] γ-H2AX fokus oluşumu,[14,15] ve hücre ölümünde artış[16] bakı mı ndan GJAHİ'nin önemli bir yere sahip olduğunu göstermektedir. Azam ve ark.[8] tarafından yapılan bir çalışma ile GJAHİ'nin BSE oluşumundaki rolü kesin olarak ortaya konulmuştur. Bu çalışmada düşük doz alfa partikülüne maruz kalan fibroblastlar ve komşu diğer fibroblastlarda p53 ve p21 oluşum hızının gözlemlenmiştir. Bir gap junction blokörü olan lindane uygulamasını takiben komşu hücrelerde bu ki molekülün oluşum hızının düştüğü bildirilmiştir. Bu bulgular membran aracılığıyla hücreler arası iletişimin BSE oluşumunda önemli bir yere sahip olduğunu açıklayıcı niteliktedir. Eldeki kanıtlara dayanılarak radyasyona maruz kalmış ve komşu hücreler arasında kanallar aracılığıyla iletişimin sağlanmasında rol oynayan fatörlerin ne olduğu konusunda kesin bir kanıya varmak mümkün olmasa da uzun yaşam süreli organik radikallerin hücresel mutasyon ve transformasyon oluşumunda önemli role sahip oldukları düşünülmektedir.[17,18]

Sekil 1: Radyoterapiye bağlı bystander etkide rol oynayan temel mekanizmalar.
(Kısaltmalar: IL-8: İnterlökin-8; TGF- β1: Tumor Growth Factor- β1)

Bir diğer hücreler arası kontakt iletişim mekanizması da lipid boşluklar aracılığıyla olan yoldur. Hücre zarında bulunan ve kolesterol ve sfingolipidlerden zengin olan bu lipid boşluklar yüzeyel hücre reseptörlerinden sinyal transdüksiyonunu da içine alan bir dizi hücresel olayların oluşumuyla ilişkilendirilmiştir.[19] Giderek artan bir şekilde lipid boşlukların BSE bağımlı mutasyonlar ve kardeş kromozom değişimleri,[20] mikronükleus oluşumu ile nitrik oksit (NO) oluşumu[21] ve γ-H2AX fokus oluşumunda[15] rolü olduğuna dair bilgiler artmaktadır. Ayrıca BSE oluşumunda rol oynadığı bilinen NAD(P)H oksidaz ve konneksin proteinlerinin de bu boşluklarda yerleşmiş olması da bu bilgiyi destekler niteliktedir. Nagasawa ve ark.[20] yaptığı bir çalışmada hücrelerin lipid boşluk yıkımına sebebiyet veren filipin inkübasyonuna tabi tutulması sonucu BSE ile indüklenmiş mutasyonlar ve kardeş kromozom değişikliklerinin önlenebileceğini göstermiştir.

Radyasyona Maruz Kalmış Hücrelerden Salınan Faktörler Aracılığıyla Oluşan BSE
Radyasyona bağlı BSE, radyasyona maruz kalan hücrelerden salınan faktörlerin komşu hücrelere GJHAİ ile etki etmesi ile görülebileceği gibi hücreler arası mesafeye salınan ve kısa mesafedeki komşu hücrelere etki eden (parakrin) veya kan yoluyla çevre veya uzak hücrelere etki eden (endokrin) mekanizmalara da bağlı olabilmektedir (Şekil 1).[22] Kan yoluyla taşınan bu faktörler “klastojenik faktörler” olarak anılır ve radyasyona maruz kalmamış hücre gruplarında kromozom hasarına sebebiyet verebilirler.[23] Parakrin etkinin varlığı in vitro çalışmalarda radyasyon uygulanmış hücrelerin bulunduğu besi yerinin radyasyon uygulanmamış hücre ortamına taşınması ile bu hücrelerde BSE ile indüklenmiş kromozomal hasarlarının oluşması ile gösterilmiştir.[1,5,6] Bu mekanizmada savunulan hipotez, her ne kadar izole edilmiş kesin bir faktör olmasa da, radyasyon uygulanmış hücrelerin besi yerine birtakım faktörler salgıladığı ve bunların da bazı sinyal ileti yollarını aktifleyerek radyasyon uygulanmamış hücrelerde hücre ölümüne varabilen değişiklikler zincirini tetikleyebileceği yönündedir.[6] Bu mekanizmada rolü olduğu düşünülen en önemli faktörler, alfa partikül radyasyonu uygulamalarına bağlı BSE oluşumunda öne sürülmüş olan interlökin-8[3,24] ile Barcellos-Hoff ve Brooks[25] tarafından gösterilmiş olan ve bir ekstrasellüler hasar sensörü olan TGF-β1 ' dir. Ayrıca, bir diğer olası medyatör de oksidatif stres durumlarında mitokondrilerde sentezi uyarılan “apopitoz indükleyici faktör”dür (AİF).[26] AİF ' nin hücre içi bir faktör olmasına rağmen Kroemer[26] bu faktörün başka sitotoksik faktörlerin sentezlenmesini aktifleyip hücreler arası mesafeye salınımlarını indükleyebildiğini bildirmiştir.

BSE'nin endokrin olarak aktiflenmesi kısmi organ ışınlamaları yapılan in vivo çalışmalarda gözlemlenmiştir.[27] Sıçanlarda yapılan bir çalışmada akciğer bazalinin radyasyona maruz bırakılmasını takiben yapılan incelemelerde, mikronükleus oluşumunun radyasyon uygulanmamış apeks kısmında belirgin biçimde artmış olduğu gösterilmiştir. Ancak apikal akciğer radyasyon uygulaması sonrasında radyasyon uygulanmamış bazal kısımda mikronükleus oluşumunun herhangi bir artış göstermediği bildirilmiştir. Bu sonuç, radyasyon uygulanan akciğer kısmından uygulanmayan kısıma doğru bir faktör geçişi olduğu ve bu geçiş yönünün de bazalden apekse doğru olduğu şeklinde yorumlanmıştır. Benzer şekilde sol akciğeri radyasyona maruz bırakılan ratlarda radyasyon uygulanmayan sağ akciğerde de anlamlı miktarda mikronükleus oluşumu gözlendiği bildirilmiştir.[27]

Hücre Çekirdeği ve Sitoplazmasının BSE Oluşumundaki Olası Rolleri
Radyasyon hasarının tamamen hücre DNA'sı yani hücre çekirdeği hasarına bağlı olduğuna dair temel radyobiyolojik yaklaşım yakın zamana kadar kabul görmekteydi.. Ancak, izole çekirdek ışınlamaları sonucu gerek ışınlanan gerekse bystander hücrelerde nükleer kodlu gen hasarları gözlemlenmezken,[28] izole sitoplazmik ışınlama yapılan hücreler ve bystander hücrelerde bu durumun aksine belirgin mikronükleus oluşumu saptanmıştır. [12,29] Bu çalışmalarda ilave olarak nitrik oksit'in hücre gruplarında izole sitoplazma radyasyon uygulaması ile bystander mutagenezi,[12,29] hücre çekirdeği ve sitoplazmasına eşzamanlı radyasyon uygulaması ile de mikronükleus oluşumunu aktiflediği[21] bildirilmektedir. Buna karşın radyasyon hasarlarının oluşumunda önemli bir yere sahip olan reaktif oksijen radiakallerinin izole sitoplazma radyasyon uygulaması sonucu mutagenezi indüklediği[28] buna karşın izole çekirdek radyasyon uygulaması ile BSE^'ye bağlı mutagenezi aktiflemediği[29] rapor edilmiştir. Ayrıca, yapılan çalışmalarla normal hücreler ve p53 inaktive tümör hücreleri arasındaki iletişim araştırılmış ve radyasyon uygulanan normal hücrelerden tümöral bystander hücrelere olan bilgi akımının reaktif oksijen radikalleri aracılığıyla olduğu, buna karşın ışınlanan tümör hücrelerinden normal bystander hücrelere olan bilgi akımının nitrik oksit aracılığıyla olduğu gibi önemli bilgiler elde edilmiştir.[21] Bu yeni bilgilerimiz tedavi amaçlı tümör ışınlamaları sonrası meydana gelebilecek BSE'nin mekanizma olarak açıklanması bakımından önemlidir.

Bystander Etkinin Klinik Uygulamalar Açısından Önemi
BSE, radyasyon onkolojisinde klinik uygulamalar açısından terapötik ve karsinogenez ve normal doku hasarı oluşumu risk değerlendirmesi yönleriyle önem taşımaktadır. BSE ile ilgili bilgilerimizin de hesaba katılmasıyla “tedavi alanı” ve “biyolojik penumbra” gibi kavramlar ile radyobiyolojik açıdan radyasyonun doğrudan ışınlamaya bağlı hücresel etkileri ve BSE'nin doz-cevap ilişkisine olan etkilerinin yeniden gözden geçirilmesine ihtiyaç duyulacağı anlaşılmaktadır. Ayrıca radyasyon fiziği ve radyobiyolojik açısından da tedavi dozu hesaplamaları yapılırken BSE'nin normal ve tumor hücrelerine olan rölatif katkılarının hesaba katılabildiği yeni algoritmalara ihtiyaç duyulacaktır.

Radyasyon onkolojisinin şu ana kadar açıklayamadığı olaylardan biri de “apiskopal etki” olarak adlandırılan ve herhangi bir organda radyasyona maruz kalınmamasına rağmen maruz kalmış dokulardakine benzer değişikliklerin görülmesi durumudur. BSE ile bazı apiskopal etkilerin açıklanabilmesi mümkün olabilir gibi durmaktadır. Nobler 1969 yılında lenfoma nedeniyle abdominal radyoterapi uygulanan bir hastanın daha önce var olan bilateral plevral efüzyonunun kaybolduğunu bildirmiştir.[30] Sıçanlarda yapılan bir çalışmada fertilizasyon öncesi dönemde sol overlere radyoterapi uygulanırken sağ overler korunmuş ancak fertilizasyon döneminde iki over arasında fark olmadığı görülmüştür.[31] Bu örnekler lokal stresin vücutta global etkiler yaratabileceğini ve bazı BSE mekanizmaları ile (örn.; faktör salınımı) bu etkilerin açıklanmasının mümkün olabileceğini düşündürmektedir.

Eldeki kanıtlar radyasyon hedef alanının uzağındaki neoplastik dokularda da anti-tümör etki görülebildiği bildirilmiştir.[32] Bu bulgu, radyoterapi uygulamaları sonucu BSE ile hedeflenenden çok daha fazla tümör yükünün tedavi edilmesi olasılığını ortaya çıkarmaktadır. Bu durum özellikle radyonüklid tedaviler, steryotaktik radyoterapi ve brakiterapi gibi hedefleyici özelliği belirgin tedaviler açısından özel öneme sahip olacak izlenimi vermektedir. Ayrıca GJAHİ'nin önemli bir BSE oluşum mekanizması olduğu göz önünde bulundurulursa GJAHİ aktifleyici ajanlar (örn; retinoidler) gibi yeni sistemik tedavilerin kullanılmasıyla tümör hücreleri arasındaki BSE'nin artırılması mümkün olabilecek ve böylece tedaviye cevapta anlamlı artışlar sağlanabilecektir. Bir diğer önemli nokta da tümör hücreleri ve sağlıklı hücreler arasında GJHAİ bulunmuyor olması bu noktanın hedeflenmesi ile selektif tümör tedavileri mümkün olabilecek olmasıdır. Ancak, GJHAİ'nin yanı sıra parakrin ve endokrin mekanizmaların da BSE oluşumunda önemli roller üstlenmeleri nedeniyle, radyasyon uygulanan hücrelere komşu ve uzak hücre gruplarında oluşabilecek erken ve geç radyasyon hasarlarının hesaba katılması zorunlu hale gelmektedir. Bu durum, radyobiyolojik ve radyasyon fiziği hesaplamalarının daha fazla faktörü içereceği dolayısıyla daha komplike bir hal alacağı sonucunu getirmektedir.

Klinik olarak BSE'nin anti-tümöral etkinliği artırma olasılığının var olduğu ve bunun da gap junctionlar aracılığıyla olabilme ihtimali üzerinde durulmaktadır. Tümör hücrelerinin gap junctionlardan yoksun olması bu mekanizmanın tedavide kullanılabilmesinin önünde önemli bir engeldir. Ancak son zamanlarda bu durumun üstesinden gelinebileceği yönünde kanıtlar oluşmaya başlamıştır. Örneğin, bazı tümör hücrelerinde gap junction oluşumunda önemli bir rolü olan konneksin-43 ekspresyonunun altransretinoik asit uygulaması ile arttığı ve bu durumun da gansiklovir ile indüklenen BSE bağımlı hücre ölümünü gerek in vitro gerekse in vivo ortamda arttırdığı gösterilmiştir.[33] Diğer bir çalışmada, insan koryokarsinoma hücre kültüründe 8-bromo-c-AMP uygulanmasını takiben konneksin-40 mRNA ekspresyonunun artığını ve bununla ilişkili olarak gap junctionlar arcılığıyla oluşan gansiklovir ile indüklenmiş BSE bağımlı hücre ölümünün arttığı gösterilmiştir.[34] Robe ve ark.[35] benzer bulguları insan glioblastoma hücre kültüründe göstermiştir.

Gap junction oluşumu ve buna bağlı olarak BSE bağımlı hücre ölümü konneksin kodlayan genlerin gap junctionlardan yoksun tümör hücrelerine aktarılması ile aktiflenebilmektedir. HeLa hücreleri normalde gap junctionlardan yoksun hücrelerdir, ancak konneksin-43 gen transfeksiyonu sonrası timidin kinaz negatif (TK-) ve TK+hücrelerin hücresel kontak halinde birlikte kültürlenmesi sonucunda TK- hücrelerde BSE bağımlı ölümün görüldüğü bildirilmiştir.[36] Aynı hürelerin hücresel kontak olmaksızın aynı ortamda birbirinden ayrı kültürlenmesi durumunda hücre ölümü görülmediği belirtilmiştir. Bu bulgu gap junctionların BSE oluşumundaki önemini destekler nitelikte olması bakımından değerlidir. Aynı çalışmada gansiklovir uygulanan glioma hücrelerinde orta derecede tümör baskılanması gözlenirken, konneksin transfeksiyonu uygulanmasını takiben gansiklovir uygulamasının anlamlı derecede tümör baskılanmasına yol açtığı da bildirilmiştir. Yakın zamanda Chen ve ark.[37] tarafından yayınlanan bir makalede, sitozin deaminaz/5-flurositozin uygulamasının glioblastoma hücrelerinde BSE bağımlı hücre ölümü ve radyosensitizasyonu üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak hipoksik hücre gruplarında BSE bağımlı hücre ölümü ve radyosensitizasyonun arttığı bildirilmiştir. Her ne kadar bu çalışmalar doğrudan RT çalışmaları olmasa da, sonuçlara bakarak gap junction oluşumunun indüklenmesi ile birçok tümör grubunda BSE bağımlı hücre ölümünün arttırılabileceği anlaşılmaktadır. Bu durumun, özellikle anoksinin gerek RT gerekse kemoterapi direnci açısından önemli bir sorun olduğu gliblastoma multiform gibi tümörlerin tedavisinde önemli bir basamak olacağı kanısı oluşmaktadır. Radyoterapiye dirençli tümör gruplarında gap junctionların gen transfeksiyonu veya ilaç uygulamaları ile oluşturulması sonucu BSE bağımlı hücre ölümünün artırılabileceği ve dolayısıyla da RT direncinin yakın bir gelecekte aşılmasının mümkün olabileceği izlenimi vardır. Ancak bu öngörülerin netlik kazanabilmesi için iyi dizayn edilmiş çalışmalara ihtiyaç vardır.

Conclusion

Özet olarak, oluşan yeni kanıtlar yüzyılı aşan bir süreden beridir kanser ve bazı benign hastalıkların tedavisinde etkin olarak kullanılmakta olan radyoterapinin sadece maruz kalan hücrelerde değil yakın komşuluk içerisinde bulunan ve hatta nispeten uzak yerleşimli hücrelerde bile birtakım biyolojik etkiler oluşturabildiğini göstermiştir. Bu durum ileride gerek yan etkilerin gerekse tedavi etkinliğinin ve potansiyel genetik etkilerin hesaplanmasını gerektiren radyoterapi planlamalarının gündeme gelmesi ve tedavi seçeneklerinde önemli değişikliklerin yapılmasını gerektireceği izlenimini vermektedir. Ayrıca BSE oluşum mekanizmalarının ilaçlar veya genetik kod transfeksiyonu sonucunda aktiflenmesi ile RT ve kemoterapiye dirençli birçok tümör grubunda BSE bağımlı hücre ölümünün indüklenmesi dolayısıyla tedavi başarısının artırılması mümkün olabilecektir.

References

1) Nagasawa H, Little JB. Induction of sister chromatid exchanges by extremely low doses of alpha-particles. Cancer Res 1992;52(22):6394-6.

2) Snyder AR. Review of radiation-induced bystander effects. Hum Exp Toxicol 2004;23(2):87-9.

3) Deshpande A, Goodwin EH, Bailey SM, Marrone BL, Lehnert BE. Alpha-particle-induced sister chromatid exchange in normal human lung fibroblasts: evidence for an extranuclear target. Radiat Res 1996;145(3):260-7.

4) Lorimore SA, Kadhim MA, Pocock DA, Papworth D, Stevens DL, Goodhead DT, et al. Chromosomal instability in the descendants of unirradiated surviving cells after alpha-particle irradiation. Proc Natl Acad Sci U S A 1998;95(10):5730-3.

5) Mothersill C, Seymour C. Medium from irradiated human epithelial cells but not human fibroblasts reduces the clonogenic survival of unirradiated cells. Int J Radiat Biol 1997;71(4):421-7.

6) Mothersill C, Seymour CB. Cell-cell contact during gamma irradiation is not required to induce a bystander effect in normal human keratinocytes: evidence for release during irradiation of a signal controlling survival into the medium. Radiat Res 1998;149(3):256-62.

7) Seymour CB, Mothersill C. Delayed expression of lethal mutations and genomic instability in the progeny of human epithelial cells that survived in a bystander-killing environment. Radiat Oncol Investig 1997;5(3):106-10.

8) Azzam EI, de Toledo SM, Gooding T, Little JB. Intercellular communication is involved in the bystander regulation of gene expression in human cells exposed to very low fluences of alpha particles. Radiat Res 1998;150(5):497-504.

9) Mothersill C, Seymour C. Radiation-induced bystander effects: past history and future directions. Radiat Res 2001 Jun;155(6):759-67.

10) Hamada N, Matsumoto H, Hara T, Kobayashi Y. Intercellular and intracellular signaling pathways mediating ionizing radiation-induced bystander effects. J Radiat Res (Tokyo) 2007;48(2):87-95.

11) Shao C, Furusawa Y, Kobayashi Y, Funayama T, Wada S. Bystander effect induced by counted high-LET particles in confluent human fibroblasts: a mechanistic study. FASEB J 2003;17(11):1422-7.

12) Zhou H, Suzuki M, Gillispie J, Randers-Pehrson G, Hei TK. Cytoplasmic irradiation induced bystander mutagenesis. Radiat Res 2006;166:689.

13) Zhou H, Suzuki M, Randers-Pehrson G, Vannais D, Chen G, Trosko JE, et al. Radiation risk to low fluences of alpha particles may be greater than we thought. Proc Natl Acad Sci U S A 2001;98(25):14410-5.

14) Hu B, Wu L, Han W, Zhang L, Chen S, Xu A, et al. The time and spatial effects of bystander response in mammalian cells induced by low dose radiation. Carcinogenesis 2006;27(2):245-51.

15) Burdak-Rothkamm S, Short SC, Folkard M, Rothkamm K, Prise KM. ATR-dependent radiationinduced gamma H2AX foci in bystander primary human astrocytes and glioma cells. Oncogene 2007;26(7):993-1002.

16) Bishayee A, Hill HZ, Stein D, Rao DV, Howell RW. Free radical-initiated and gap junction-mediated bystander effect due to nonuniform distribution of incorporated radioactivity in a three-dimensional tissue culture model. Radiat Res 2001;155(2):335-44.

17) Koyama S, Kodama S, Suzuki K, Matsumoto T, Miyazaki T, Watanabe M. Radiation-induced longlived radicals which cause mutation and transformation. Mutat Res 1998;421(1):45-54.

18) Kumagai J, Masui K, Itagaki Y, Shiotani M, Kodama S, Watanabe M, et al. Long-lived mutagenic radicals induced in mammalian cells by ionizing radiation are mainly localized to proteins. Radiat Res 2003;160(1):95-102.

19) Munro S. Lipid rafts: elusive or illusive? Cell 2003;115(4):377-88.

20) Nagasawa H, Cremesti A, Kolesnick R, Fuks Z, Little JB. Involvement of membrane signaling in the bystander effect in irradiated cells. Cancer Res 2002;62(9):2531-4.

21) Shao C, Folkard M, Michael BD, Prise KM. Targeted cytoplasmic irradiation induces bystander responses. Proc Natl Acad Sci U S A 2004;101(37):13495-500.

22) Hollowell JG Jr, Littlefield LG. Chromosome damage induced by plasma of x-rayed patients: an indirect e ffect of x-ray. Proc Soc Exp Biol Med 1968;129(1):240-4.

23) Emerit I. Reactive oxygen species, chromosome mutation, and cancer: possible role of clastogenic factors in carcinogenesis. Free Radic Biol Med 1994;16(1):99-109.

24) Narayanan PK, LaRue KE, Goodwin EH, Lehnert BE. Alpha particles induce the production of interleukin-8 by human cells. Radiat Res 1999;152(1):57-63.

25) Barcellos-Hoff MH, Brooks AL. Extracellular signaling through the microenvironment: a hypothesis relating carcinogenesis, bystander effects, and genomic instability. Radiat Res 2001;156(5 Pt 2):618-27.

26) Kroemer G. The proto-oncogene Bcl-2 and its role in regulating apoptosis. Nat Med 1997;3(6):614-20.

27) Khan MA, Hill RP, Van Dyk J. Partial volume rat lung irradiation: an evaluation of early DNA damage. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1998;40(2):467-76.

28) Wu LJ, Randers-Pehrson G, Xu A, Waldren CA, Geard CR, Yu Z, et al. Targeted cytoplasmic irradiation with alpha particles induces mutations in mammalian cells. Proc Natl Acad Sci U S A 1999;96(9):4959-64.

29) Zhou H, Randers-Pehrson G, Waldren CA, Vannais D, Hall EJ, Hei TK. Induction of a bystander mutagenic effect of alpha particles in mammalian cells. Proc Natl Acad Sci U S A 2000;97(5):2099-104.

30) Nobler MP. The abscopal effect in malignant lymphoma and its relationship to lymphocyte circulation. Radiology 1969;93(2):410-2.

31) Hahn EW, Feingold SM. Abscopal delay of embryonic development after prefertilization x-irradiation. Radiat Res 1973;53(2):267-72.

32) Kaminski JM, Shinohara E, Summers JB, Niermann KJ, Morimoto A, Brousal J. The controversial abscopal effect. Cancer Treat Rev 2005;31(3):159-72.

33) Park JY, Elshami AA, Amin K, Rizk N, Kaiser LR, Albelda SM. Retinoids augment the bystander effect in vitro and in vivo in herpes simplex virus thymidine kinase/ganciclovir-mediated gene therapy. Gene Ther 1997;4(9):909-17.

34) Kunishige I, Samejima Y, Moriyama A, Saji F, Murata Y. cAMP stimulates the bystander effect in suicide gene therapy of human choriocarcinoma. Anticancer Res 1998;18(5A):3411-9.

35) Robe PA, Princen F, Martin D, Malgrange B, Stevenaert A, Moonen G, et al. Pharmacological modulation of the bystander effect in the herpes simplex virus thymidine kinase/ganciclovir gene therapy system: effects of dibutyryl adenosine 3\',5\'-cyclic monophosphate, alpha-glycyrrhetinic acid, and cytosine arabinoside. Biochem Pharmacol 2000;60(2):241-9.

36) Mesnil M, Piccoli C, Tiraby G, Willecke K, Yamasaki H. Bystander killing of cancer cells by herpes simplex virus thymidine kinase gene is mediated by connexins. Proc Natl Acad Sci U S A 1996;93(5):1831-5.

37) Chen JK, Hu LJ, Wang D, Lamborn KR, Deen DF. Cytosine deaminase/5-fluorocytosine exposure induces bystander and radiosensitization effects in hypoxic glioblastoma cells in vitro. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007;67(5):1538-47.