血液脳関門と血液腫瘍関門に対する温熱療法の効果

The effect of thermal therapy on the blood-brain barrier and blood-tumor barrier.

• Bhuvic Patel
• Peter H Yang
• Albert H Kim

抄録

血液脳関門と血液腫瘍関門は、中枢神経系への分子移行を厳密に制御する高度に特殊化された構造体である。通常の状況では、血液脳関門（BBB）の相対的な不透過性は、循環する毒素から脳を保護し、最適な神経細胞機能に必要な脳微小環境に寄与している。しかし、腫瘍や中枢神経系の他の疾患の場合、BBBと最近では血液-腫瘍バリア（BTB）は、効果的な薬物送達を妨げる障壁となっている。中枢神経系疾患の治療を最適化するためには、この2つの障壁を克服することが重要な科学的研究課題となっています。これらの障壁を克服するために多くの新しい技術が開発されてきたが、1890年代にまでさかのぼる温熱療法は、少なくとも1980年代初頭からBBBを破壊することが知られていた。最近では、いくつかの技術的進歩の結果、ターゲットを絞った温熱治療を行うレーザー間質温熱療法（LITT）が、脳腫瘍を切除する手術手技として広く使われるようになってきました。さらに、レーザーアブレーションは、治療後に局所的なBBB/BBB透過性を増加させる可能性があることを示すエビデンスが蓄積されている。ここでは、BBBとBTBの構造と機能、およびLITTを含む熱傷害がバリア機能に及ぼす影響についてレビューする。

The blood-brain and blood-tumor barriers represent highly specialized structures responsible for tight regulation of molecular transit into the central nervous system. Under normal circumstances, the relative impermeability of the blood-brain barrier (BBB) protects the brain from circulating toxins and contributes to a brain microenvironment necessary for optimal neuronal function. However, in the context of tumors and other diseases of central nervous system, the BBB and the more recently appreciated blood-tumor barrier (BTB) represent barriers that prevent effective drug delivery. Overcoming both barriers to optimize treatment of central nervous system diseases remains the subject of intense scientific investigation. Although many newer technologies have been developed to overcome these barriers, thermal therapy, which dates back to the 1890 s, has been known to disrupt the BBB since at least the early 1980s. Recently, as a result of several technological advances, laser interstitial thermal therapy (LITT), a method of delivering targeted thermal therapy, has gained widespread use as a surgical technique to ablate brain tumors. In addition, accumulating evidence indicates that laser ablation may also increase local BBB/BTB permeability after treatment. We herein review the structure and function of the BBB and BTB and the impact of thermal injury, including LITT, on barrier function.