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

[マイクロ波ハイパサーミアによる脳への抗がん剤送達の増強] med./bio.

Enhancement of Anticancer Drug Delivery to the Brain by Microwave Induced Hyperthermia.

掲載誌: Bioelectrochem Bioenerg 1998; 47 (2): 259-264

この研究は、左半球選択的にマイクロ波温熱療法を受けた雄ラット(10週齢のWistarラット、500g、1群あたり3匹)を用い、本来は血液脳関門BBB)を通過できないメトトレキサートMTX)の脳での取り込みが、マイクロ波ばく露により変化するか否かを調べた。麻酔処置されたラットを定位固定用の頭部ホルダーに入れ、20分間のマイクロ波ばく露を行なった。マイクロ波は、2450 MHzの連続波電力密度2.6 W/cm2、SARは208 W/kgであり、ばく露中の体温は37.8±0.4℃に保たれた。カーボンフィラメントプローブ(Vitek)を用いて同様のラット群で測定された脳温は42.7±0.4℃であった。3つの異なるMTX投与量50、100、200 mg/kgをマイクロ波ばく露終了直後にそれぞれ所要時間1.5、5、6分間で静脈注射した。薬物を5分間循環させた後、脳を摘出した。大脳の前方および後方左半球、ならびに小脳からの試料に、標準的HPLCアッセイを適用した。右半球からの試料を対照に用いた。その結果、MTXの50、100、200 mg/kg投与群の左後半球でのMTXの平均取り込み量は、それぞれ、脳組織1g当たり2.25±0.43、10.40±2.59、17.23±1.13 μgであった;別の一連の実験では、マイクロ波ばく露停止後15または45分経過するまで、MTX投与を行わなかったが、その場合、45分後の投与群では、ラットの脳にMTXは存在しなかった;ばく露後15分で屠殺されたラット中脳での脳組織1g当たりのMTX濃度は2.5±0.46 μgであった、と報告している。

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研究目的(著者による)

To examine the effect of selective microwave hyperthermia on the transport of MTX (methotrexate) across blood-brain barrier. MTX is a prescribed antifolate in cancer chemotherapy for a variety of neoplasms. MTX concentration in brain tissue with or without microwave hyperthermia was compared. Animals received MTX immediatelay, 15, or 45 min following microwave hyperthermia treatment.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 2.45 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 20 min
-

ばく露1

主たる特性
周波数 2.45 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 continuous for 20 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • 7 mm circular dielectrically loaded coaxial applicator.
ばく露装置の詳細 Rats were immobilized in a streotaxic head holder with the MW applicator placed on top of the holder in such a way that the left hemisphere of the brain was exposed.
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

Reference articles

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:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

The average uptake at the posterior left hemisphere was 2.25 +/- 0.43, 10.40 +/- 2.59, and 17.23 +/- 1.13 µg of MTX per gram of brain tissue for 50, 100, and 200 mg/kg doses, respectively. Brains of rats injected 45 min after exposure were free of MTX. Rats euthanized 15 min post-irradiation had an average midbrain MTX concentration of 2.5 +/- 0.46 µg of tissue. These data indicate that MTX uptake is significantly increased in brains subjected to noninvasive microwave hyperthermia treatment. Furthermore, the increase is reversible within 45 min post-exposure.

研究の種別:

研究助成