ピコ秒（10^−12秒）規模の電子パンチが、平均放射線量率10^10 Gy/sを超える条件で投与されると、正常細胞と癌細胞の両方で細胞死が減少することが実験的に示されました。実験では、RPE‑1、AG01522‑D（正常網膜色素上皮細胞）とDU145、MCF7（癌細胞）の4種を対象に、1 ps程度の単一パルスで最大8 Gyの線量を投与しました。

測定方法は、ラックスレーザー駆動電子源から達成した単パルス投与と、従来の160 kVp X線源（2.4 Gy/min）を比較し、クローニック解析（細胞増殖能）と53BP1フォーカス形成を評価しました。結果は、投与線量が約3 Gyまでほぼ同等の生存率を示し、3 Gyを超えるとピコ秒ビームで全ての細胞系統において生存率が高まる、平均RBEが0.84 ± 0.05になることを示しました。この生存率の相対増加は、線形二次モデルのβパラメータが有意に減少したことに起因します。

ピコ秒照射では、初期の53BP1フォーカス数の急激な減少が観測されましたが、24時間経過後の残留フォーカス数に差はありませんでした。このことは、早期のサブレジオス損傷が減少し、細胞死を抑えるメカニズムを示唆します。

測定となるガフクロミック EBT3フィルムは、超高線量率で過剰応答が報告されているため、線量依存補正を適用しました。補正後も、主要結論―線量依存的な細胞救済とβ値の低下―は変わらないことが確認されました。

本研究は、試験管内での制御された条件下で行われたことを強調し、複雑な組織や臨床環境で同様の生存率軽減効果が再現できるかどうかを検証する追加実験が必要だと述べています。