2014 Fiscal Year Annual Research Report
分子生物学的解析に基づくプラズマ誘起細胞増殖・腫瘍細胞死誘起メカニズムの体系化
Project Area | Plasma medical innovation |
Project/Area Number |
24108007
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Research Institution | International University of Health and Welfare |
Principal Investigator |
清水 伸幸 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 教授 (70262128)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浜窪 隆雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90198797)
張 京浩 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (50302708)
山下 裕玄 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (50599397)
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Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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Keywords | プラズマ医療科学 / 酸化ストレス / レドックスシグナリング / 低侵襲治療 / 動物モデル |
Outline of Annual Research Achievements |
低侵襲治療の更なる改善のために実用化が望まれているプラズマ照射装置による止血能力や癒着軽減は患者にとって望ましいものの、そのメカニズムは十分に解明されていない。本研究では、プラズマ機器が実臨床の場で用いられるために欠くことのできない、正常組織や炎症組織において生じているシグナルの変化に対する影響を検討している。 本年度は、止血装置として実用化に最も近い池原班班員の榊田研究室で作成されたマイルドプラズマ照射装置を用いた実験を行ったが、本機によるプラズマ照射では培養細胞系で腫瘍細胞死が観察できなかった。そのため腫瘍細胞死のメカニズム解明に関しては、本研究領域長の名古屋大学堀勝教授の研究室で作成したプラズマ照射装置『はばひろ』によるプラズマ照射細胞培養液を利用することが適していると判断し、検討を進めた。このプラズマ照射培養液は用量依存性に腫瘍細胞に対する傷害性を示し、この際には主要なMAP kinaseを強く活性化しており、細胞傷害性の多くが過酸化水素由来であることを示唆する研究結果を得た。ただし、過酸化水素だけでは説明できない部分があり、この部分がプラズマ照射に特異的な反応と考えて注目しており、今後の研究の中心となる。 止血装置としてのマイルドプラズマ照射装置の有効性を検討するために、マウス腹腔内癒着モデルの作成を行ってきたが、病理学的検討のみならず、本モデルにおける評価マーカーとして癒着形成時のサイトカインIL-6とIL-10がマーカーになりうることを確認し、癒着形成に対するプラズマ照射培養液腹腔内散布の影響の検討を開始した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予定していたマイルドプラズマ照射装置によるプラズマ照射の検討が腫瘍細胞死の検討には向かないことが判明した。このため実験の計画を修正し、腫瘍細胞死の検討は、本研究領域長堀勝教授研究室のプラズマ照射装置による検討に変更し、一方で医療機器としての実用化に一番近いと思われる榊田研究室のマイルドプラズマ照射装置に関しては癒着の軽減とそのメカニズムの検討を進めることとした。 プラズマ照射によるシグナル伝達修飾の検討に関しては、培養細胞(腫瘍細胞)におけるレドックスシグナルへの影響を解明しつつあり、マウス腹腔内癒着モデルに対するプラズマ照射液体培地散布による癒着形成に対する影響の病理学的検討と血清学的検討も進めている。今後はマウスモデルから得られるサンプルにおけるシグナル伝達系への影響を分子生物学的に検討する必要がある。 長期生存モデルによる蛋白修飾の経時的変化の検討や、腫瘍移植モデルにおける腫瘍細胞増殖に対する影響の検討に関しては、短期モデルと正常細胞への影響を検討することを優先させているために、本年度は施行しなかった。短期モデルについて一定の検討が進んできたので、来年度以降には長期モデルや腫瘍移植モデルの検討を開始する予定である。
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Strategy for Future Research Activity |
培養細胞に対するプラズマ照射液体培地が及ぼす影響の検討から、その多くは過酸化水素由来によるものと考えられたが、それだけでは説明できない差分についての検討が今後重要になってくるものと考えられる。研究の中心と考えている止血装置として開発が進んでいるマイルドプラズマ照射装置の有効性の確認は、マウス腹腔内癒着モデルに対して使用して検討を進めるとともに、本検討で得られたサンプルを用いてマイルドプラズマ照射に対する生体(マウス)の反応を、マクロレベル•ミクロレベルの病理学的検討に加えて分子生物学的検討を進めていく。 これらの検討は、増殖シグナル関連蛋白質のシグナルの変化、特にレドックスシグナルに加えて、浜窪研究室で行っている高親和性抗体を低ノイズの磁性ビーズに固定したものを利用するターゲテドプロテオミクス解析を行うためのターゲット蛋白質の選定を進める必要がある。 プラズマが臨床応用される場面では、生体に炎症が生じている可能性が高いものと想定されているため、培養細胞に炎症反応を惹起させた状態の細胞にプラズマ照射を行い、炎症状態の細胞に対するプラズマ照射の影響を明らかにするための実験系を確立し、検討を進める。 長期生存モデルを使用して蛋白修飾の経時的変化を検討するための動物実験を開始、また、生体内での腫瘍細胞に対するプラズマ照射の病理学的検討を行うために、マウスに移植した腫瘍細胞に対してプラズマ照射を施すモデル作成を進め、腫瘍の増殖速度の変化や病理学的な抗腫瘍効果を検討する。
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[Journal Article] Chemical corrector treatment ameliorates increased seizure susceptibility in a mouse model of familial epilepsy.2015
Author(s)
Yokoi N, Fukata Y, Kase D, Miyazaki T, Jaegle M, Ohkawa T, Takahashi N, Iwanari H, Mochizuki Y, Hamakubo T, Imoto K, Meijer D, Watanabe M, Fukata M.
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Journal Title
Nat Med
Volume: 21
Pages: 19-26
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structural features of interfacial tyrosine residue in ROBO1 fibronectin domain-antibody complex: Crystallographic, thermodynamic, and molecular dynamic analyses.2015
Author(s)
Nakayama T, Mizohata E, Yamashita T, Nagatoishi S, Nakakido M, Iwanari H, Mochizuki Y, Kado Y, Yokota Y, Satoh R, Tsumoto K, Fujitani H, Kodama T, Hamakubo T, Inoue T.
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Journal Title
Protein Sci
Volume: 24
Pages: 328-340
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Recurrent gain-of-function mutations of RHOA in diffuse-type gastric carcinoma.2014
Author(s)
Kakiuchi M, Nishizawa T, Ueda H, Gotoh K, Tanaka A, Hayashi A, Yamamoto S, Tatsuno K, Katoh H, Watanabe Y, Ichimura T, Ushiku T, Funahashi S, Tateishi K, Wada I, Shimizu N, Nomura S, Koike K, Seto Y, Fukayama M, Aburatani H, Ishikawa S
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Journal Title
Nature Genetics
Volume: 46
Pages: 583-587
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Landiolol hydrochloride for early postoperative tachycardia after transthoracic esophagectomy.2014
Author(s)
Mori K, Yamada K, Fukuda T, Mitsui T, Kitamura T, Yamaguchi D, Ando J, Wada I, Nomura S, Shimizu N, Seto Y
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Journal Title
Surg Today
Volume: 44
Pages: 848-854
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Non-exposed endoscopic wall-inversion surgery as a novel partial gastrectomy technique.2014
Author(s)
Mitsui T, Niimi K, Yamashita H, Goto O, Aikou S, Hatao F, Wada I, Shimizu N, Fujishiro M, Koike K, Seto Y
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Journal Title
Gastric Cancer
Volume: 17
Pages: 594-599
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Esophageal intramucosal hematoma after peripheral blood stem cell transplantation: case report and review of literature.2014
Author(s)
Kobayashi T, Seo S, Morita S, Goto A, Masuda A, Shimizu N, Nishida M, Nunobe S, Ichikawa M, Takazawa Y, Seto Y, Fukayama M, Kurokawa M
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Journal Title
Int J Clin Exp Pathol.
Volume: 7
Pages: 2690-2694
Peer Reviewed
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[Journal Article] Inflammatory stimuli induce inhibitory S-nitrosylation ofthe deacetylase SIRT1 to increase acetylation and activation of p53 and p65.2014
Author(s)
Shinozaki S, Chang K, Sakai M, Shimizu N, Yamada M, Tanaka T, Nakazawa H,Ichinose F, Yamada Y, Ishigami A, Ito H, Ouchi Y, Starr ME, Saito H, Shimokado K,Stamler JS, Kaneki M
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Journal Title
Sci Signal
Volume: 7
Pages: ra106
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] G protein-dependent basal and evoked endothelial cell vWF secretion.2014
Author(s)
Rusu L, Andreeva A, Visintine DJ, Kim K, Vogel SM, Stojanovic-Terpo A, Chernaya O, Liu G, Bakhshi FR, Haberichter SL, Iwanari H, Kusano-Arai O, Suzuki N, Hamakubo T, Kozasa T, Cho J, Du X, Minshall RD.
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Journal Title
Blood
Volume: 123
Pages: 442-450
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A 90Y-labelled anti-ROBO1 monoclonal antibody exhibits antitumour activity against hepatocellular carcinoma xenografts during ROBO1-targeted radioimmunotherapy.2014
Author(s)
Fujiwara K, Koyama K, Suga K, Ikemura M, Saito Y, Hino A, Iwanari H, Kusano-Arai O, Mitsui K, Kasahara H, Fukayama M, Kodama T, Hamakubo T, Momose T.
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Journal Title
EJNMMI Research
Volume: 4
Pages: 29
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] PPARβ/δ activation of CD300a controls intestinal immunity.2014
Author(s)
Tanaka T, Tahara-Hanaoka S, Nabekura T, Ikeda K, Jiang S, Tsutsumi S, Inagaki T, Magoori K, Higurashi T, Takahashi H, Tachibana K, Tsurutani Y, Raza S, Anai M, Minami T, Wada Y, Yokote K, Doi T, Hamakubo T, Auwerx J, Gonzalez FJ, Nakajima A, Aburatani H, Naito M, Shibuya A, Kodama T, Sakai J.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 4
Pages: 5412
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Immunostaining of oxidized DJ-1 in human and mouse brains.2014
Author(s)
Saito Y, Miyasaka T, Hatsuta H, Takahashi-Niki K, Hayashi K, Mita Y, Kusano-Arai O, Iwanari H, Ariga H, Hamakubo T, Yoshida Y, Niki E, Murayama S, Ihara Y, Noguchi N.
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Journal Title
J Neuropathol Exp Neurol.
Volume: 73
Pages: 714-728
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Clinical initiatives linking Japanese and Swedish healthcare resources on cancer studies utilizing Biobank Repositories.2014
Author(s)
Nishimura T, Kawamura T, Sugihara Y, Bando Y, Sakamoto S, Nomura M, Ikeda N, Ohira T, Fujimoto J, Tojo H, Hamakubo T, Kodama T, Andersson R, Fehniger TE, Kato H, Marko-Varga G.
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Journal Title
Clin Transl Med.
Volume: 3
Pages: 61
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Protective effect of the long pentraxin PTX3 against histone-mediated endothelial cell cytotoxicity in sepsis.2014
Author(s)
Daigo K, Nakakido M, Ohashi R, Fukuda R, Matsubara K, Minami T, Yamaguchi N, Inoue K, Jiang S, Naito M, Tsumoto K, Hamakubo T.
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Journal Title
Sci Signal
Volume: 7
Pages: ra88
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Proteoliposome-based selection of a recombinant antibody fragment against the human M2 muscarinic acetylcholine receptor.2014
Author(s)
Suharni, Nomura Y, Arakawa T, Hino T, Abe H, Nakada-Nakura Y, Sato Y, Iwanari H, Shiroishi M, Asada H, Shimamura T, Murata T, Kobayashi T, Hamakubo T, Iwata S, Nomura N.
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Journal Title
Monoclon Antib Immunodiagn Immunother
Volume: 33
Pages: 378-385
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Visible and Near-Infrared Spectroscopic Measurements of Reactive Species Produced by Low Temperature Atmospheric Pressure Plasma.2015
Author(s)
Yamada H, Sakakita H, Ikehara Y, Kim J, Kiyama S, Fujiwara M, Itagaki H, Okazaki T, Ikehara S, Nakanishi H, Shimizu N
Organizer
The 2nd International Workshop on Plasma for Cancer Treatment
Place of Presentation
ES Hall, Nagoya University
Year and Date
2015-03-17
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