调节细胞死亡(RCD)，如细胞凋亡，是公认的肿瘤发生的障碍。因此，在肿瘤进癌细胞逐渐进化出对RCDs的耐药性。
铁死亡是一种新近发现的由铁依赖的脂质过氧化驱动的RCD，它在形态和机制上不同于其他RCD，如凋亡、自噬和坏死。在形态学上，铁死亡既不具有典型的凋亡特征，如染色质凝结和凋亡小体形成，也不具有自噬的关键特征——自噬小体的形成;相反，铁死亡细胞线粒体萎缩，线粒体膜密度增加，线粒体嵴减少。机制上，细胞膜中含有多不饱和脂肪酸的磷脂(PUFAPLs)在富含铁和活性氧(ROS)的条件下容易发生过氧化。这种脂质过氧化物在细胞膜上的毒性积聚最终破坏细胞膜的完整性，导致铁死亡。
细胞进化出多种铁死亡防御系统，包括谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)依赖性和非依赖性系统，以解毒脂质过氧化物，从而阻止它们积累到致命水平，维持细胞存活。通过遗传或药理学途径使这种防御系统失活会引起铁死亡。
铁死亡不仅与多种病理条件和疾病有关，而且已被确定为癌症发展的天然屏障。一些肿瘤抑制因子的失活，如p53(p53)和BRCA1相关蛋白1(BAP1)，通过抑制肿瘤铁死亡部分促进肿瘤的发展。同样，铁死亡在肿瘤治疗中十分重要。
放疗引起细胞水的辐射分解，刺激氧化酶产生高活性的羟基和其他活性氧，包括过氧根和H2O2，这些活性氧随后可以以剂量依赖性的方式攻击核酸、脂质和蛋白质。这些直接和间接的作用共同触发了癌细胞中的不良细胞事件，包括细胞周期阻滞、细胞衰老和细胞凋亡等RCDs。其他形式的RCD在RT中的潜在作用和机制仍有待进一步研究。
一、电离辐射（IR）诱导的信号转导和细胞效应
一旦IR引起DNA损伤，会引发DNA损伤反应(DDR)，即共济失调毛细血管突变(ATM)、共济失调毛细管扩张和Rad3相关(ATR)丝氨酸苏氨酸激酶迅速发现这些损害和引起复杂的信号级联，激活下游检查点激酶12(CHEK12)，然后发生p53磷酸化等，来阻止细胞周期，这样DNA的损伤就可以被DNA修复机制纠正。
这些细胞的最终命运至少在一定程度上是由IR诱导的DNA损伤的严重程度决定的:如果损伤可以完全修复，细胞存活并重新进入细胞周期;相比之下，不可挽回的或基因组中DNA修复不当会引发衰老细胞周期阻滞(一个永久的状态)、细胞凋亡或其他形式的RCD，常常与辐射剂量，线性能量转移(LET)，细胞类型，和关键细胞因子（包括p53）有关。
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