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転移性骨腫瘍の骨リモデリングに対する炭酸ガス療法の効果について

研究課題

研究課題/領域番号 17K11006
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関神戸大学

研究代表者

原 仁美  神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (40437489)

研究分担者 河本 旭哉  神戸大学, 医学研究科, 特命講師 (30420558)
深瀬 直政  神戸大学, 医学部附属病院, その他 (60579324)
秋末 敏宏  神戸大学, 保健学研究科, 教授 (90379363)
川上 洋平  神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (50626570)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード転移性骨腫瘍 / 乳癌 / 経皮的炭酸ガス治療 / 乳がん / 炭酸ガス療法 / 癌
研究成果の概要

乳癌骨転移モデルマウスを作成し、経皮的炭酸ガス治療群とコントロール群で骨転移部の骨形態学的、質的評価を行い、摘出した組織で病理組織学的、分子生物学的に低酸素環境の評価、破骨細胞による骨吸収の評価を行った。経皮的炭酸ガス治療群では腫瘍サイズ、マイクロCT画像において腫瘍の増大が抑制されていた。病理組織学的には、治療群の脛骨病巣部でHIF-1αの発現が抑制され、TRAP陽性細胞数が減少していた。また、RANKL, IL-1β, IL-6, IL-8の発現抑制を認めたことより、経皮的炭酸ガス治療が乳癌骨転移の低酸素環境を改善させ、破骨細胞の分化誘導を抑制し骨破壊を抑制した可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

経皮的炭酸ガス投与法は、炭酸ガスを経皮的に組織へ吸収させ組織内を酸素化することで効果を得る治療法として当施設独自で研究開発してきた。悪性腫瘍の腫瘍内は低酸素環境にあり、腫瘍細胞は化学療法、放射線療法に抵抗性を示すことがわかっている。転移性骨腫瘍に関しても、病巣内の低酸素環境が破骨細胞の分化を促進し、骨融解が進行することが報告されている。乳癌の転移性骨腫瘍内の低酸素環境を改善することで、抗腫瘍効果、骨融解抑制効果が確認された。本研究の成果により、低酸素環境改善は転移性骨腫瘍の治療標的と考え、経皮的炭酸ガス療法が転移性骨腫瘍に対する新たな治療法として確立することを目指す。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Transcutaneous carbon dioxide application suppresses bone destruction caused by breast cancer metastasis2018

    • 著者名/発表者名
      Takemori Toshiyuki、Kawamoto Teruya、Ueha Takeshi、Toda Mitsunori、Morishita Masayuki、Kamata Etsuko、Fukase Naomasa、Hara Hitomi、Fujiwara Shuichi、Niikura Takahiro、Kuroda Ryosuke、Akisue Toshihiro
    • 雑誌名

      Oncology Reports

      巻: 40 ページ: 2079-2087

    • DOI

      10.3892/or.2018.6608

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 経皮炭酸ガス吸収による低酸素環境の改善は乳癌骨転移モデルの骨破壊を抑制できる2018

    • 著者名/発表者名
      竹森 俊幸、河本 旭哉、戸田 光紀、深瀬 直政、原 仁美、黒田 良祐、秋末 敏宏
    • 学会等名
      第55回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 経皮炭酸ガス吸収による低酸素環境の改善は乳癌骨転移モデルの骨破壊を抑制する2018

    • 著者名/発表者名
      竹森 俊幸、河本 旭哉、上羽 岳志、戸田 光紀、蒲田 悦子、藤原 周一、深瀬 直政、原 仁美、黒田 良祐、秋末 敏宏
    • 学会等名
      第51回日本整形外科骨・軟部腫瘍学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳癌骨転移に対する炭酸ガス経皮吸収の効果2018

    • 著者名/発表者名
      竹森 俊幸
    • 学会等名
      第152回関西骨軟部腫瘍研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The improvement of hypoxia blocks the progressive bone destruction in a metastatic bone tumor model2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Takemori, Teruya Kawamoto, Takeshi Ueha, Mitsunori Toda, Naomasa Fukase, Hitomi Hara, Ryosuke Kuroda, Toshihiro Akisue
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Improvement of Hypoxia by Transcutaneous CO2 Application Blocks The Progression of Bone Destruction in Bone Metastatic Animal Model.2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Takemori, Teruya Kawamoto, Takeshi Ueha, Mitsunori Toda, Naomasa Fukase, Hitomi Hara, Ryosuke Kuroda, Toshihiro Akisue
    • 学会等名
      The 19th International Society of Limb Salvage General Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 経皮炭酸ガス吸収による低酸素環境の改善はがん骨転移部の骨破壊を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      竹森 俊幸、河本 旭哉、上羽 岳志、戸田 光紀、片山 悦子、森下 雅之、深瀬 直政、原 仁美、黒田 良祐、秋末 敏宏
    • 学会等名
      第50回日本整形外科学会 骨・軟部腫瘍学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭酸ガス経皮吸収による低酸素環境の改善は乳癌骨転移による骨破壊を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      竹森 俊幸、河本 旭哉、上羽 岳志、戸田 光紀、片山 悦子、森下 雅之、深瀬 直政、原 仁美、秋末 敏宏、黒田 良祐
    • 学会等名
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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