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Anti-tumorigenic effects of transcutaneous carbon dioxide application on bone, soft tissue, and metastatic tumors.

Research Project

Project/Area Number 26293337
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Orthopaedic surgery
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Akisue Toshihiro  神戸大学, 保健学研究科, 教授 (90379363)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河本 旭哉  神戸大学, 医学研究科, 特命講師 (30420558)
原 仁美  神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (40437489)
新倉 隆宏  神戸大学, 医学研究科, 准教授 (40448171)
李 相亮  昭和大学, 医学部, 講師 (40533732)
深瀬 直政  神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (60579324)
大西 康央  神戸大学, 医学部附属病院, その他 (50707122)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords癌 / トランスレーショナルリサーチ / 化学療法 / 臨床研究 / 動物実験 / 二酸化炭素 / 肉腫 / 臨床 / トランスレーショナルリサ ーチ
Outline of Final Research Achievements

The current study have demonstrated that transcutaneous carbon dioxide application on bone, soft tissue, and metastatic tumors induces anti-tumorigenic effects and inhibits bone destruction in animal models transplanted MFH/UPS, osteosarcoma, and breast cancer cells. No adverse effects were detected and the mechanisms for anti-tumorigenic effects of transcutaneous carbon dioxide application may be an induction of apoptosis pathway through mitochondrial apoptotic function. Combination of transcutaneous carbon dioxide application and chemotherapy showed synergetic anti-tumor effect. In addition, clinical application of this therapy did not induce any adverse effects in one patient with myxofibrosarcoma. Based on the results, transcutaneous carbon dioxide application may be a new therapy for cancers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

経皮二酸化炭素療法が、がん(悪性腫瘍)に対する新たな治療法となりうる可能性があることを本研究は示唆しており、その学術的意義は、二酸化炭素を経皮吸収させることによる腫瘍内低酸素環境の改善し、アポトーシスの活性化機序を介した抗腫瘍作用をもたらすという新たな知見を得たことである。一方、本研究の社会的意義はがん(悪性腫瘍)による死亡者が約3割を占め、2人に1人は生涯の間にがんに罹患する現代において、がんに対する治療の進歩は必要不可欠である。しかしながら医療経済的には、新規のがん治療が高額化しており、安価な二酸化炭素による治療が可能となれば、医療経済的な側面からも画期的な治療法となり得る。

Report

(6 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2018 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Transcutaneous carbon dioxide application suppresses bone destruction caused by breast cancer metastasis2018

    • Author(s)
      Takemori Toshiyuki、Kawamoto Teruya、Ueha Takeshi、Toda Mitsunori、Morishita Masayuki、Kamata Etsuko、Fukase Naomasa、Hara Hitomi、Fujiwara Shuichi、Niikura Takahiro、Kuroda Ryosuke、Akisue Toshihiro
    • Journal Title

      Oncology Reports

      Volume: 40 Pages: 2079-2087

    • DOI

      10.3892/or.2018.6608

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synergistic Effects of a Smac Mimetic with Doxorubicin Against Human Osteosarcoma.2017

    • Author(s)
      Kamata E, Kawamoto T, Ueha T, Hara H, Fukase N, Minoda M, Morishita M, Takemori T, Fujiwara S, Nishida K, Kuroda R, Kurosaka M, Akisue T.
    • Journal Title

      Anticancer Res

      Volume: 37 Pages: 6097-6106

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AICAR induces mitochondrial apoptosis in human osteosarcoma cells through an AMPK-dependent pathway.2017

    • Author(s)
      Morishita M, Kawamoto T, Hara H, Onishi Y, Ueha T, Minoda M, Katayama E Takemori T, Fukase N, Kurosaka M, Kuroda R, Akisue T
    • Journal Title

      Int J Oncol

      Volume: 50 Issue: 1 Pages: 23-30

    • DOI

      10.3892/ijo.2016.3775

    • NAID

      120005970760

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcutaneous carbon dioxide suppresses epithelial-mesenchymal transition in oral squamous cell carcinoma.2016

    • Author(s)
      Iwata E, Hasegawa T, Takeda D, Ueha T, Kawamoto T, Akisue T, Sakai Y, Komori T.
    • Journal Title

      Int J Oncol

      Volume: 48 Issue: 4 Pages: 1493-8

    • DOI

      10.3892/ijo.2016.3380

    • NAID

      120005866874

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      第51回日本整形外科骨・軟部腫瘍学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 乳癌骨転移に対する炭酸ガス経皮吸収の効果2018

    • Author(s)
      竹森 俊幸、河本 旭哉、藤原 周一、深瀬 直政、原 仁美、黒田 良祐、秋末 敏宏
    • Organizer
      第152回関西骨軟部腫瘍研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Transcutaneous Carbon Dioxide (CO2) Application Suppresses the Bone Destruction By Breast Cancer Metastasis.2018

    • Author(s)
      Takemori T, Kawamoto T, Ueha T, Toda M, Kamata E, Fujiwara S, Fukase N, Hara H,Kuroda R, Akisue T
    • Organizer
      64th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Targeting Mitochondrial Function Using Transcutaneous CO2 Application For The Sarcoma Treatment.2017

    • Author(s)
      Kawamoto T, Ueha T, Hara H, Fukase N, Morishita M, Katayama E, Takemori T, Kuroda R, Akisue T
    • Organizer
      63th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center (米国サンディエゴ市)
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Antitumor Effects By Combined Therapy Of Smac Mimetic And Doxorubicin On Human Osteosarcoma Cells2017

    • Author(s)
      Fukase N, Kawamoto T, Hara H, Katayama E, Ueha T, Morishita M, Takemori T, Kuroda R, Akisue T
    • Organizer
      63th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center (米国サンディエゴ市)
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 1.Management for Pediatric Sarcoma-Multidisciplinary Approaches2017

    • Author(s)
      Akisue T
    • Organizer
      2017 Winter Course-Interprofessional Health Care
    • Place of Presentation
      ガジャマダ大学(インドネシア ジョグジャカルタ)
    • Year and Date
      2017-01-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The Improvement of Hypoxia by Transcutaneous CO2 Application Blocks the Progression of Bone Destruction in Bone Metastatic Animal Model.2017

    • Author(s)
      Takemori T, Kawamoto T, Ueha T, Toda M, Katayama E, Morishita M, Fukase N, Hara H, Kuroda R, Akisue T
    • Organizer
      The 19th International Society of Limb Salvage General Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 悪性骨・軟部腫瘍転移制御への道 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

    • Author(s)
      竹森 俊幸, 河本 旭哉, 上羽 岳志, 戸田 光紀, 蒲田 悦子, 森下 雅之, 蓑田 正也, 深瀬 直政, 原 仁美, 秋末 敏宏, 黒田 良祐
    • Organizer
      第32回日本整形外科学会 基礎学術集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      第50回日本整形外科学会 骨・軟部腫瘍学術集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨転移部位の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2016

    • Author(s)
      竹森 俊幸, 河本 旭哉, 上羽 岳志, 戸田 光紀, 蒲田 悦子, 森下 雅之, 蓑田 正也, 深瀬 直政, 原 仁美, 黒田 良祐, 秋末 敏宏, 黒坂 昌弘
    • Organizer
      第31回日本整形外科学会 基礎学術集会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-10-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] AICARの骨肉腫細胞に対するアポトーシス誘導効果2016

    • Author(s)
      森下 雅之, 河本 旭哉, 蓑田 正也, 蒲田 悦子, 竹森 俊幸, 上羽 岳志, 深瀬 直政, 原 仁美, 黒田 良祐, 秋末 敏宏, 黒坂 昌弘
    • Organizer
      第31回日本整形外科学会 基礎学術集会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-10-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨肉腫細胞に対するSmac模倣薬とドキソルビシンの併用効果の検討2016

    • Author(s)
      蒲田 悦子, 河本 旭哉, 原 仁美, 深瀬 直政, 蓑田 正也, 森下 雅之, 竹森 俊幸, 上羽 岳志, 黒坂 昌弘, 黒田 良祐, 秋末 敏宏
    • Organizer
      第31回日本整形外科学会 基礎学術集会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-10-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 低酸素環境改善は乳癌細胞において破骨細胞誘導因子と溶骨性因子の発現を低下させる2016

    • Author(s)
      竹森 俊幸, 河本 旭哉, 上羽 岳志, 戸田 光紀, 蒲田 悦子, 森下 雅之, 蓑田 正也, 深瀬 直政, 原 仁美, 黒田 良祐, 秋末 敏宏, 黒坂 昌弘
    • Organizer
      第49回日本整形外科学会 骨・軟部腫瘍学術集会
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-07-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] AICARの骨肉腫細胞に対するアポトーシス誘導効果2016

    • Author(s)
      森下 雅之, 河本 旭哉, 蓑田 正也, 蒲田 悦子, 竹森 俊幸, 上羽 岳志, 深瀬 直政, 原 仁美, 黒田 良祐, 秋末 敏宏, 黒坂 昌弘
    • Organizer
      第49回日本整形外科学会 骨・軟部腫瘍学術集会
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-07-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 病的骨折の診断と治療 -骨粗鬆症と腫瘍性疾患-2016

    • Author(s)
      秋末敏宏
    • Organizer
      東播整形外科医会第17回学術講演会
    • Place of Presentation
      加古川プラザホテル(兵庫県加古川市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 悪性腫瘍の炭酸ガス経皮吸収の感受性の差異の検討2015

    • Author(s)
      上羽 岳志, 酒井 良忠, 河本 旭哉, 大西 康央, 原田 理沙, 蓑田 正也, 戸田 光紀, 原 仁美, 黒坂 昌弘, 秋末 敏宏
    • Organizer
      第30回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • Year and Date
      2015-10-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨軟部腫瘍の診断と治療-bedsideとbenchでの我々の挑戦-2015

    • Author(s)
      秋末敏宏
    • Organizer
      第34回静岡骨軟部腫瘍研究会
    • Place of Presentation
      静岡もくせい会館(静岡県静岡市)
    • Year and Date
      2015-09-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 軟部腫瘍の診断と治療-外来診療から最新治療まで-2015

    • Author(s)
      秋末敏宏
    • Organizer
      第4回播磨臨床整形外科研究会
    • Place of Presentation
      ホテル日航姫路(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2015-08-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 骨・軟部腫瘍 希少疾患に光明をもたらす夢の実現へ -悪性骨・軟部腫瘍に対する炭酸ガス経皮投与療法-2014

    • Author(s)
      秋末 敏宏、大西 康央、原田 理沙、河本 旭哉、上羽 岳志、原 仁美、戸田 光紀、蓑田 正也、森下 雅之、黒坂 昌弘
    • Organizer
      第87回日本整形外科学会学術総会
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2014-05-22 – 2014-05-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2020-03-30  

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