研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study)

[骨肉種細胞に対するパルス電磁界の影響:薬物抵抗及び非抵抗性細胞] med./bio.

Effects of PEMF on a murine osteosarcoma cell line: drug-resistant (P-glycoprotein-positive) and non-resistant cells.

掲載誌: Bioelectromagnetics 2000; 21 (2): 112-121

この研究は、アドリアマイシンADR)耐性および非耐性のダン骨肉腫細胞を用いて、パルス変調電磁界パルス繰り返し周波数10Hz;立ち上がり時間25msec、ピーク磁界強度0.4±0.8mT)ばく露の影響を調べた。ADR耐性細胞は、非耐性細胞に濃度が徐々に高くなるADRばく露を与えた時の生存細胞のシングルセルクローニングにより得た。このようにして得られたADR耐性細胞は、P糖タンパク質薬剤耐性に寄与する)を発現し、非耐性の親細胞より10倍以上の耐性があった。実験の結果、PEMF無ばく露の非耐性細胞のADR無しの培地中での増殖速度を100%とすると、ADR濃度0.01および0.02mg / ml(どちらもIC 50を下回る)の培地中での増殖速度は、それぞれ83.0%および61.8%であった。一方、PEMFばく露された非耐性細胞の場合、ADR無しの培地での増殖速度は111.9%、ADR濃度0.01および0.02mg / mlの培地では、それぞれ95.5%および92.2%であった。一方、IC 50を超えるADR濃度では、PEMF無ばく露細胞において増殖速度は低下する傾向があった。PEMFばく露された耐性細胞における増殖速度は、ADR無しを含む全てのADR濃度の培地において、無ばく露の耐性細胞におけるそれよりも有意に低かった(P≦0:0114)。以上のような知見は、PEMFばく露細胞の分化の程度に応じて細胞増殖を制御することを示唆する、と報告している。

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研究目的(acc. to editor)

To investigate the effects of pulsating electromagnetic fields (PEMF) on the growth of murine osteosarcoma (resistent and non-resistent to ADR) in combination with the anti tumor agent Adriamycin (ADR) and human fibroblast cells in vitro.

詳細情報

Self-prepared resistent osteosarcoma cells expressed P-glycoprotein and had resistance to ADR more than 10 times that of their nonresistant parent cells. P-glycoprotein is considered to be clinically the most important factor associated with the ineffectiveness of chemotherapy against metastasis.
The authors expected, that, if the growth of well-differentiated cells (e.g. fibroblast cells) is inhibited by exposure to PEMF under certain conditions, the growth of well-differentiated drug-resistant cells may also be suppressed by exposing them to PEMF under the same conditions. Moreover, the growth of undifferentiated cells may also be promoted in the same manner. These phenomena, if confirmed, will be evidence that PEMF is effective to control drug resistance.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 10 Hz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: 72 h

ばく露1

主たる特性
周波数 10 Hz
タイプ
  • electromagnetic field
波形
  • pulsed
ばく露時間 72 h
Modulation
Modulation type pulsed
Additional information

25 µs magnetic field transition time

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • Riken Pulse Magnetic Stimulator
Distance between exposed object and exposure source 0.05 m
ばく露装置の詳細 coil with a diameter of 10 cm formed by a flat 6 cm thick cable with a diamter of 18 cm; dishes placed in the center of this coil
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 800 µT maximum 備考を参照のこと。 - 400 to 800 µT

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

Exposure to PEMF, promoted the growth of nonresistant cells in an ADR-free medium but supressed the growth of more differentiated resistant cells, which expressed P-glycoprotein, and of human fibroblasts.
Exposure to PEMF supressed the growth of nonresistant cells incubated in media containing ADR at the IC50 (0.03 µg/ml) or above.
Furthermore, it inhibited the growth of P-glycoprotein positive resistant cells incubated in all ADR-containing and ADR-free media.
The data suggest that PEMF promotes the growth of undifferentiated cells but progressively suppresses the growth of more differentiated cells, i.e., PEMF controls cell growth depending on the degree of cell differentiation. Thus, the findings show the potentiality of PEMF as an adjunctive treatment method for malignant tumors.

研究の種別:

研究助成

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