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プラズマ活性化乳酸リンゲル液による口腔がん細胞特異的殺傷作用のオミクス解析

Research Project

Project/Area Number 22K17200
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

佐藤 康太郎  名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (00908808)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsプラズマ活性化乳酸リンゲル液 / コラーゲン / フェロトーシス / 口腔癌 / プラズマ / 鉄 / コラーゲンクロスリンク
Outline of Research at the Start

乳酸リンゲル液にプラズマを照射してできたプラズマ活性乳酸リンゲル液(Plasma-Activated Ringer's Lactate Solution:PAL)の口腔癌への効果について、特にがん微小環境への影響に着目した研究を行う。その機序を解明することで、口腔がんに対する新規治療法の開発へと繋げたいと考えている。

Outline of Annual Research Achievements

プラズマ活性化乳酸リンゲル液(PAL)を投与することで,口腔癌細胞では正常細胞と比較して低濃度で殺細胞効果を示し,癌細胞特異的に効果を発揮することを確認した.またウエスタンブロット法ではフェリチン,フェロポーチンの低下が見られ,フローサイトメトリーでは脂質過酸化,電子顕微鏡ではミトコンドリアの形態変化がみられた.アポトーシス,ネクローシス阻害薬を投与したところ,細胞死は阻害されなかった.以上より,細胞死として主にフェロトーシスが起こっていることを明らかにした.Migrationおよびinvasion assayでは遊走および浸潤能の減弱がみられ,上皮間葉転換と関わりがあるLysyl oxidase (LOX)の有意な発現低下がみられた.口腔癌モデルマウスを使用したIn vivoの実験でもPALを投与することで舌上皮におけるLOXの発現低下がみられ,さらには発癌および頸部リンパ節転移が抑制され,生存率は有意に延長した.マイクロアレイによる網羅的解析においてもLOXの低下がみられた.組織学的に検討したところ,コラーゲンの形成抑制が観察された.血液検査では特に異常値は認めず、その他臓器に対する副作用は現時点では見られなかった.以上より,PALは口腔癌細胞に対してフェロトーシスを引き起こし,さらにコラーゲンおよびコラーゲンクロスリンクの形成を抑制することで転移を抑制させる可能性が示唆された.PALが口腔癌に対して副作用が少なく,効果的な治療方法であることが客観的に示されつつあり,今後の臨床研究への橋渡しとして重要な結果が得られたと考える.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初計画より研究がすすみ,成果を論文で発表した.

Strategy for Future Research Activity

PAL投与によりLOXの低下がみられたものの,その他コラーゲンクロスリンクに関わる因子の検討は十分できていなかった.その点を補うべく,コラーゲンクロスリンク解析などの追加実験を計画している.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Ferroptosis induced by plasma‐activated Ringer's lactate solution prevents oral cancer progression2023

    • Author(s)
      Sato Kotaro、Yang Ming、Nakamura Kae、Tanaka Hiromasa、Hori Masaru、Nishio Miki、Suzuki Akira、Hibi Hideharu、Toyokuni Shinya
    • Journal Title

      Oral Diseases

      Volume: - Issue: 6 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1111/odi.14827

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Ferroptosis induced by plasma-activated Ringer’s lactate solution prevents oral cancer progression2024

    • Author(s)
      佐藤 康太郎,豊國 伸哉
    • Organizer
      第113回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Plasma-activated Ringer's lactate solution prevents oral cancer progression through collagenous matrix formation2024

    • Author(s)
      Kotaro Sato, Ming Yang, Kae Nakamura, Hiromasa Tanaka, Masaru Hori, Hideharu Hibi and Shinya Toyokuni
    • Organizer
      ISPlasma2024 / IC-PLANTS2024 Secretariat / APSPT-13
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ferroptosis induced by plasma-activated Ringer’s lactate solution prevents oral cancer progression2023

    • Author(s)
      Ming Yang, Kotaro Sato, Kae Nakamura, Hiromasa Tanaka, Masaru Hori, Miki Nishio, Akira Suzuki, Hideharu Hibi, Shinya Toyokuni
    • Organizer
      Global Plasma Forum
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] がん微小環境に着目したフェロトーシス誘発プラズマ活性化乳酸リンゲル液による癌治療の創成2023

    • Author(s)
      佐藤康太郎、日比英晴
    • Organizer
      第77回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] プラズマ活性化乳酸リンゲル液を用いた口腔癌に対する新規治療法2022

    • Author(s)
      佐藤康太郎、日比英晴
    • Organizer
      第67回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 基礎研究のエビデンスをセンスよく臨床に応用する -現在進行中のtranslational research- Lysyl hydroxylase 2 (LH2) 由来コラーゲ ンクロスは頭頸部癌の転移促進に関与する2022

    • Author(s)
      佐藤康太郎
    • Organizer
      第40回日本口腔腫瘍学会総会・学術大会(招待講演)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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