Electrochemotherapy is the local treatment of solid tumors. The main mechanism is electroporation-mediated permeabilization of the tumor cells’ membrane which enables increased internalization of cytostatics like bleomycin and cisplatin. Thus, antitumor effectiveness is potentiated at the site of the application of electric pulses to the tumors.
電気化学(ECT)は、異なる組織型の固形腫瘍を治療するために使用される局所的なアプローチです。そのメカニズムは、「エレクトロポレーション」によって、細胞膜透過性に基づいています。細胞の「エレクトロポレーション」を達成するために、電気パルスが発生器によって生成された電極を用いて標的組織に送達されます。エレクトロポレーションは、細胞増殖抑制剤のような、それ自体で細胞膜を通過することができなかった細胞に分子を導入するために使用される物理的な方法です。電気化学では、現在、シスプラチンおよびブレオマイシンは、臨床的に使用されています。電気化学の抗腫瘍効果は、イヌ肥満細胞の100%完全な応答までの例えば小さい2cmより3が達成された腫瘍が、高いです。さらに、電気化学は、手術不能の腫瘍の治療に用いることができます。電気化学の重要な特徴の一つは、それが一回の治療として有効であることですのみ。しかし、障害または部分的腫瘍応答の場合には、同等または改善された有効性を数回繰り返すことができます。電気化学は、すでにヒトおよび動物腫瘍学における様々な組織像の皮膚と皮下腫瘍のための標準的な治療法です。また、根深い腫瘍のための電気化学を利用するいくつかの臨床研究が-に行くです。
ECTは、異なる組織型の腫瘍の治療のための局所切除の技術です。薬剤の腫瘍内または静脈内注射後の腫瘍の周りの皮膚に電気パルスの直接送達によって誘発される変更された細胞膜の透過性に起因する細胞内で増加した薬物の蓄積の結果である薬剤誘発される細胞死からのアブレーション結果。 ECTの主な機構は、細胞膜electropermeabilization(エレクトロポレーション)1,2により、増加した細胞内薬剤蓄積による細胞増殖抑制剤の有効性を増強することです。ブレオマイシンおよびシスプラチン、貧弱な膜透過性を有する親水性薬剤である:エレクトロポレーションは、2細胞増殖抑制剤の増加した薬物の取り込みを引き起こします。電気パルスの適用部位におけるブレオマイシン及びシスプラチンの増加細胞毒性に、低い薬物投与量は、良好な抗腫瘍効果のために必要とされ、その結果、薬物のない、または最小限の全身的な副作用はobservません編3。 ECTの別の特徴は、血管ロックで、まず、その結果、腫瘍の抗血管効果、 すなわちである。内皮細胞の、 すなわち 、アクションを中断する血管に第二に、その中に血液腫瘍内の流れ、および細胞増殖抑制剤の結果として保持を減少し、直接の殺害小血管の二次腫瘍細胞死4-6につながります。 ECTは、腫瘍の周囲に流し腫瘍抗原による免疫応答を誘発するようECTの抗腫瘍効果の第3の機構は、免疫系の活性化です。免疫系の関与は、腫瘍7の完全な根絶のために重要です。
ECTは、それが客観的反応3の80%までを呈するようECTはすでに皮膚と皮下腫瘍のための標準治療として使用されるヒト腫瘍学、に大きな可能性を示しています。また、ECTは、脳における腫瘍転移を治療するいくつかの臨床試験で使用され<s> 8、骨9と肝臓10アップ。獣医学腫瘍学における臨床研究はすでに犬11、12、ネコ13馬14の皮膚と皮下腫瘍を治療する場合、最大80%ECT処理結果が目的の応答を長時間持続することが実証されました。抗腫瘍効果は、腫瘍の大きさに依存し、より大きな腫瘍15よりも小さい2cmより3応答より良い腫瘍が。
また、イヌにおいて肥満細胞腫瘍の治療にECTで手術を比較した研究は、手術が完了応答の50%ECTは、手術に相当する処理である11実証をもたらしたECTでの処理が完了した応答の70%をもたらしたことを示しました。さらに、ECTは、所有者が手術に同意しない、または腫瘍が自分に主に起因する明確なマージンと消費税が困難な場合する場合、特にそのような場合には、外科的治療に固形腫瘍を治療するための代替方法を表し場所( 例えば 、主要な血管を浸潤し、頭部や脚の腫瘍、肛門領域内など )。本稿の目的は、安全かつ適切に犬や猫に皮膚および皮下腫瘍を治療するために、電気パルスのアプリケーションと組み合わせて、シスプラチンおよびブレオマイシンの使用のための指示を与えるECTの操作手順を定義することです。
電気化学は、犬や猫で異なる原発腫瘍または転移に対して非常に有効であることが判明しています。電気化学は、孤独や複数の皮膚または皮下腫瘍結節のためまたは手術への補助治療として根治目的で使用することができます。マスト細胞腫瘍を含むイヌのいくつかの腫瘍の選択の標準的な治療は、腫瘍の外科的切除です。イヌにおいて肥満細胞腫瘍の治療にECTの標準治療として手術を比較した研究では、手術はECT手術と同等の治療で完全な応答11実証の50%をもたらしたECTでの処理が完了した応答の70%をもたらしたことを示しました。
ECT 2つの条件の顕著な抗腫瘍効果についてはプロトコル内の重要なステップである、満たされなければなりません。最初のものは、細胞増殖抑制剤の投与です。標的組織における薬物の存在は、ECTの効率を決定します薬剤は、それらを殺すために細胞内に存在する必要があります。腫瘍内に薬剤を注入すると、良好な組織保持の符号は、組織ホワイトニングです。また、投与後の溶液のいくつかの漏れは、腫瘍内またはさらにECTセッション中に組織を壊死に針によって生成貫通孔を発生する可能性があります。したがって、1ミリグラム/ cm 3の(シスプラチン)または3,000 UI / cm 3以下に達する(ブレオマイシン)の濃度は、それらの場合には、純粋に理論的な可能性が、しかし、目標は、標的組織にできるだけ溶液を保持しようとすることです。さらに、電気パルスは、溶液の保持に寄与する血管収縮効果を得るために可能な限り迅速に適用されるべきです。
2つの異なる投与経路はECTで使用することができます:腫瘍内および静脈内。腫瘍内シスプラチンまたはブレオマイシンでまたは静脈内ブレオマイシンとECTの抗腫瘍効果は、ELEのに対し、21と同等ですシスプラチンの静脈内適用とctrochemotherapyは、したがって、シスプラチンのみ腫瘍内投与に使用されている22あまり効果的です。シスプラチンの薬の別の重要な特徴は、シスプラチン猫23で非常に有毒であることが示されているように、ネコでの使用が禁忌であるということです。患者は、1つまたはごく少数の結節を有している場合には、腫瘍内ルートが推奨されます。結節の数は〜5結節を超えると、静脈内経路が推奨されます。ブレオマイシンは、その高い親水性の性質のために、そうではないシスプラチンの腫瘍内注射は、あっても、電気パルスを印加することなく、いくつかの抗腫瘍効果を持っています。したがって、シスプラチンは、腫瘍内のアプリケーションは犬で可能である場合、選択した最初の薬です。これは、ECTの効果的な抗腫瘍作用のために満たされなければならない第二の条件で重要であり、それが十分に高い電界に全腫瘍の報道です。細胞の増加を得るために、膜透過性は、組織内の誘導電界は、一定のしきい値を超えなければなりません。組織内の電界分布は、したがって、使用されている電極の種類が重要であり、電極に依存します。プレートまたは並列アレイ電極を安全に小さな表在性腫瘍24のために使用することができます。腫瘍が厚く大きい場合には、六角形の電極が適しています。重要な事実は、電気パルスの印加は、全腫瘍領域は、安全マージンを含む、被覆されているように、繰り返すことができることです。電気パルスは、血管ロックを引き起こすので、それらのアプリケーションは、その中心に向かって、腫瘍の端から開始する必要があります。
現在、技術の限界は根深い腫瘍の治療を防ぎ、電極の可用性です。しかし、電極の構成が急速に発展し、今の電極の異なるセットをfを使用している技術的特徴であります脳腫瘍8または特定行政長い針肝臓25における結腸直腸腫瘍の転移のための単一の電極、骨転移7、軟部組織肉腫26、大腸用の管腔内の電極、胃と食道の腫瘍27および拡張可能な''傘''型電極。
ECTは、一回の治療として有効であり得るが、障害または部分腫瘍応答の場合には、改善された有効性を数回繰り返すことができます。 ECTは、地元のアブレーション治療法です。そのローカルの有効性は、ローカル腫瘍制御の80%までが、治療の別の制限である遠隔転移7、上の顕著な効果なしです。したがって、全身的応答を達成するために、ECTは、他の治療と組み合わせることができます。最近、我々は、 すなわち 、エレクトロポレーションの別の生物医学アプリケーションと免疫調節molecの遺伝子エレクトロをECTを組み合わせた提案しましたULEインターロイキン12(IL-12)、その抗腫瘍活性のために知られています。 IL-12とECT及び遺伝子エレクトロの組み合わせはすでにまた遠隔転移の再発を防止し、高い完全寛解率28と副作用なしと良好な局所腫瘍を有する安全な併用療法であることが示されています。
結論として、電気化学の利点は、その単純さ、治療セッションの短期間、低細胞増殖抑制用量と些細な副作用があります。また、それは外来で行われ、したがって、患者が病院に滞在する必要はありません。
今日では、市場での電気パルスの異なる発電機の可用性は、信頼性を失うことなく発電機の価格の低下と、それによって電気化学をさらに手頃な価格にもつながる、増加しています。これらはすべて、獣医学において、この治療法の普及につながるはず。
The authors have nothing to disclose.
The authors acknowledge the financial support received from the state budget by the Slovenian Research Agency (program no. P3-0003, project no. J3-6796). The research was conducted in the scope of the EBAM European Associated Laboratory (LEA). This manuscript is the result of the networking efforts of the COST Action TD1104. We wish to thank Alenka Seliskar, Mojca Juvan (Veterinary Faculty, Clinic for Surgery and Small Animals) and Jakob Konda (Institute of Oncology, Ljubljana, Ljubljana, Slovenia) for all of their valuable help.
Cisplatin Kobi | Fresenius Kobi Oncology, Hampshire, Great Britain | citostatic drug | |
Bleomycin PCH | Pharmachemie B.V., Haarlem, Dutch | citostatic drug | |
AquaUltra Basic | Ultragel, Budapest, Hungary | water based gel | |
Electropulsator ELECTROvetS13 | Leroy Betatech, Toulouse, France | square-wave pulse generator |