プラズマがん治療の本質に迫る細胞応答性変化の解析

• Project/Area Number: 18H00238
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 2120:Condensed matter physics, plasma science, particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: 医療法人葵鐘会
• Principal Investigator: 中村 香江 医療法人葵鐘会, 研究員
• Project Period (FY): 2018
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥530,000 (Direct Cost: ¥530,000); Fiscal Year 2018: ¥530,000 (Direct Cost: ¥530,000)
• Keywords: 低温プラズマ / 卵巣がん / 活性酸素・窒素種

Outline of Annual Research Achievements

1、研究目的 : 婦人科悪性腫瘍の中でも格別予後不良ながん種である卵巣がんは、腹膜転移易形成、並びに抗がん剤獲得耐性化を起し、現行の治療法では完治が望めない状況にある。一方、プラズマを治療デバイスに利用しようとする試みは、年々増加しており、既に我々のグループでは、低温プラズマを照射した培養液のみならずリンゲル液にもその抗腫瘍効果を見出しており、卵巣がん腹膜播種に対する新規治療法としての可能性を示した。本効果は、プラズマから生成される活性種が主な要因であることが明らかにされてきているが、プラズマにより生成した種々の活性種に対する生体応答性の詳細は明らかにされていない。そこで本研究課題において、細胞にプラズマストレスを与えることで誘導される変化を詳細にとらえ、プラズマストレスによる腫瘍制御機構を明らかにし、新規治療技術開発につなげることを目的とした。
2、研究方法 : 本研究で用いたプラズマデバイスは、プラズマ照射雰囲気及びフローガスの組成を自由に制御することが可能である。つまりプラズマにより生成される活性種の種類や割合を変化させることができ、様々な特徴を持ったプラズマ活性溶液が作成可能である。そこでフローガスの組成や比率を変えて作成したプラズマ活性溶液が卵巣がん細胞に対し、どのような抗腫瘍効果を示すか、さらに、それらのプラズマ活性溶液中の活性酸素・窒素種(RONS)の濃度について詳細な解析を行い、活性種と抗腫瘍効果の関連性を詳細に検討した。
3、研究成果 : フローガスに混合した反応性ガスの種類や混合比の違いにより、プラズマ活性溶液中に生成されるRONSの種類や濃度が異なることを見出し、異なる抗腫瘍効果を示すことを明らかにした。即ち、反応性ガスを制御することで、目的とする効果が得られるプラズマ活性溶液の製造が可能になることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] PAI-1 secreted from metastatic ovarian cancer cells triggers the tumor-promoting role of the mesothelium in a feedback loop to accelerate peritoneal dissemination. (2019)
  • Author(s): Peng Y, Kajiyama H, Yuan H, Nakamura K, Yoshihara M, Yokoi A, Fujikake K, Yasui H, Yoshikawa N, Suzuki S, Senga T, Shibata K, Kikkawa F
  • Journal Title: Cancer Lett Volume: 442 Pages: 181-192
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Connective tissue growth factor-specific monoclonal antibody inhibits growth of malignant mesothelioma in an orthotopic mouse model. (2018)
  • Author(s): Ohara Y, Chew SH, Misawa N, Wang S, Somiya D, Nakamura K, Kajiyama H, Kikkawa F, Tsuyuki Y, Jiang L, Yamashita K, Sekido Y, Lipson KE, Toyokuni S.
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 9 Issue: 26 Pages: 18494-18509
  • DOI: 10.18632/oncotarget.24892
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effect of Plasma-Activated Lactated Ringer’s Solution on Pancreatic Cancer Cells In Vitro and In Vivo (2018)
  • Author(s): Yusuke Sato, Suguru Yamada, Shigeomi Takeda, Norifumi Hattori, Kae Nakamura, Hiromasa Tanaka, Masaaki Mizuno, Masaru Hori, Yasuhiro Kodera
  • Journal Title: Ann Surg Oncol Volume: 25 Issue: 1 Pages: 23-30
  • DOI: 10.1245/s10434-017-6239-y
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 様々なプラズマ活性溶液による抗腫瘍効果とその細胞内分子機構 (2018)
  • Author(s): 田中 宏昌、黒川 幸宏、水野 正明、石川 健治、竹田 圭吾、橋爪 博司、中村 香江、梶山 広明、豊國 伸哉、吉川 史隆、堀 勝
  • Organizer: 第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場・名古屋
  • Year and Date: 2018-09-18
• [Presentation] Similarities and Differences in Gene Transcription in Plasma-activated Medium Treated and Plasma-activated Ringer's Lactate Solution Treated Glioblastomas (2018)
  • Author(s): Tanaka H, Mizuno M, Ishikawa K, Takeda K, Hashizume H, Kondo H, Sekine M, Nakamura K, Kajiyama H, Akiyama S, Maruyama S, Toyokuni S, Kikkawa F, Hori M.
  • Organizer: ICPM7
  • Place of Presentation: Drexel University, Philadelphia(US)
  • Year and Date: 2018-06-17
• [Book] PLASMA MEDICAL SCIENCE lst Edition. 5. 2 Plasma Activated Medium. (2018)
  • Author(s): Nakamura K, Peng Y and Kikkawa F
  • Total Pages: 438
  • Publisher: Academic Press
• [Patent(Industrial Property Rights)] 腹腔内洗浄溶液の製造方法 (2018)
  • Inventor(s): 吉川 史隆、堀 勝、水野 正明、豊國 伸哉、梶山 広明、芳川 修久、中村 香江、田中 宏昌、石川 健治、神藤 高広、丹羽 陽大、東田 明洋
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人名古屋大学/(株)FUJI
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2018-203292
  • Filing Date: 2018-10-29
• [Patent(Industrial Property Rights)] 創傷治癒促進溶液の製造方法 (2018)
  • Inventor(s): 吉川 史隆、堀 勝、水野 正明、豊國 伸哉、亀井 譲、蛯沢 克己、梶山 広明、芳川 修久、中村 香江、田中 宏昌、石川 健治、神藤 高広、丹羽 陽大、東田 明洋
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人名古屋大学/(株)FUJI
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2018-203291
  • Filing Date: 2018-10-29