電気化学療法

電気化学療法（ECT ^[1]）は、非浸透性薬剤を細胞内部に送達することを可能にする化学療法の一種である。これは、短く強力な電気パルスを局所的に適用して細胞膜を一時的に透過性にし、通常は膜を通過しない分子の輸送を可能にすることに基づいている。^{[2] [3]}皮膚および皮下腫瘍の治療への応用は、ブレオマイシンやシスプラチンなどの薬剤を使用することで臨床使用に至っている。^{[4] [5] [6] [7] [8] [ 9] [10] [11] [12] [13]}ブレオマイシンによる電気化学療法は、1991年にフランスのギュスターヴ・ルッシー研究所で初めて患者の治療に使用され、^{[14]シスプラチンによる電気化学療法は、1995年に}スロベニアのリュブリャナ腫瘍学研究所で初めて治療に使用された。^[15]それ以来、世界中で4000人以上の患者が電気化学療法で治療を受けました（アルゼンチン、オーストラリア、オーストリア、ベルギー、ブルガリア、デンマーク、フランス、ドイツ、ギリシャ、ハンガリー、アイルランド、イタリア、日本、メキシコ、ニカラグア、ポーランド、ポルトガル、スロベニア、スペイン、スウェーデン、英国、米国）。最近では、外科手術、内視鏡経路、または経皮的アプローチを使用して治療領域にアクセスし、内部腫瘍を治療するための新しい電気化学療法のモダリティが開発されています。^{[16] [17]}

生物細胞が十分な強度の電界にさらされると、膜間電圧の上昇が発生し、細胞膜構造の再配置につながります。^{[18] [19] [20] [21] [22] [23]}これらの変化により細胞膜透過性が増加し、非透過性分子が細胞内に入ることができます。 ^{[14] [24] [25]}この現象はエレクトロポレーション（または電気透過化）と呼ばれ、抗がん剤の細胞内送達を改善するために広く使用されるようになり、電気化学療法と呼ばれています。

細胞電気透過化のすべての生物医学的応用では、短く強力なパルス（in vitroでは時間減衰パルスも使用可能）を伴う直流（すべて単極）が使用される。パルスの振幅は組織および電極の形状と位置に依存するが、in vivo では、腫瘍の場合、電気パルスの振幅は腫瘍領域に400 V/cmの電界を確立するのに十分な高さでなければならない（持続時間100マイクロ秒のパルス8個）。 ^{[26]パルスの持続時間は通常100マイクロ秒である。初期の実験では、パルスは1秒}周期（すなわち、繰り返し周波数1 Hz ）で送達されたが、今日では、パルスははるかに短い期間、つまり繰り返し周波数5000 Hzで送達され、患者の不快感が大幅に軽減され、治療期間も短くなっている。^{[27] [28]}心臓の比較的近くにある深部腫瘍の治療では、脈拍が心臓機能と相互作用する可能性を最小限に抑えるために、脈拍を各心拍の絶対不応期と同期させます。 ^{[29] [30]}

電気化学療法は、非浸透性細胞毒性薬（ブレオマイシンなど）または低浸透性薬（シスプラチンなど）を全身的または局所的に送達し、腫瘍内の薬剤の濃度がピークに達したときに治療部位に電気パルスを適用することで構成される。^[13]電気パルスの送達により、細胞は電界にさらされ、細胞膜にナノスケールの欠陥が形成され、膜の透過性が変化する。この段階で、およびパルス送達後しばらくの間、細胞毒性薬の分子は細胞質に自由に拡散し、細胞毒性効果を発揮する。薬剤濃度が十分であれば、1回のセッション中に電極を複数回配置し、その後パルスを適用して病変全体を治療することができる。^[26]大きな病変の退縮を達成するには、数週間または数ヶ月にわたって治療を繰り返すことができる。

電気化学療法（ECT）は現在、主に基底細胞癌、扁平上皮癌、黒色腫、カポジ肉腫などの皮膚癌の治療に使用されており、この分野での使用が増加しています。^{[31]さらに、ドイツのクリニックでは、ECTを前立腺癌の治療に独自に採用しており、}不可逆的電気穿孔法（IRE）と組み合わせて使用​​されることがよくあります。^[32]

多数の臨床試験（第II相および第III相）で、研究者らは、皮膚または皮下転移または腫瘍に対するブレオマイシンおよびシスプラチンを用いた電気化学療法の客観的奏効率は80%を超えると結論付けている。^[33]皮膚腫瘍と皮下腫瘍の両方において、標準的な化学療法よりも電気化学療法の方が腫瘍サイズの縮小が迅速かつ効率的に達成されている。黒色腫、カポジ肉腫、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、または乳癌からの皮膚転移の患者の治療が成功している。^{[5] [6] [7] [8] [10] [11] [34]内部腫瘍（例：}肝転移）に対する電気化学療法の最初の臨床結果も有望で励みになるものである。 「ヒトの悪性腫瘍」に対する電気化学療法の成功率は、適切な患者選択基準が実施されれば 80% 以上であると言われています。

電気化学療法では、標準的な化学療法プロトコルよりも低用量の化学療法薬を使用するため、化学療法に通常伴う患者の負担はありません。電気化学療法の臨床使用では、ブレオマイシンまたはシスプラチンの使用に関連する限定的な副作用が記録されています。電気パルスの適用に関連する症状を軽減するために適切な麻酔が使用される限り、電気化学療法中の痛みレベルの制御は患者にとって許容範囲内です。治療した腫瘍と周囲の組織に限定される痛み以外では、電気パルスの送達中の筋収縮が唯一の不快感です。^[5]電気化学療法で使用されるパルスの種類によって血管ロックも誘発されます。数分間、正常組織の治療体積の血流が中断されます。^{[35] [36]その持続時間は、}虚血による有害な影響を誘発するには短すぎます。しかし、腫瘍の場合、血管ロックの持続時間は長くなり、電気化学療法の有効性に寄与する可能性があります。

電気化学療法は、犬、猫、馬、ウサギのさまざまな腫瘍の治療に獣医腫瘍学でも使用されています。アルゼンチン、ブラジル、 ^{[37] [38]}チリ、ウルグアイ、パラグアイ、メキシコ、ペルー、ボリビア、コロンビア、エクアドル、ドミニカ共和国、スペイン、フランス、イタリア、アイルランド、スロベニア、アラブ首長国連邦、英国にセンターがあります。^[39]現在、この治療法が利用できる米国の施設は、メイン州、ニューヨーク州、ロードアイランド州、ワシントン州、ミズーリ州、サウスカロライナ州、ハワイ州、ラスベガス、フロリダ州、バージニア州、北カリフォルニアのベイエリアなど複数あります。

電気化学療法の成功率は約 90% と言われており、ウサギの場合、平均 3 ～ 4 回の治療が必要です。

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