2016 Fiscal Year Annual Research Report
Systematization and development of clinical applications for plasma medicine based on scientific infrastructure
Project Area | Plasma medical innovation |
Project/Area Number |
24108008
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
吉川 史隆 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (40224985)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶山 広明 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (00345886)
丸山 彰一 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10362253)
水野 正明 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院教授 (70283439)
豊國 伸哉 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90252460)
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Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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Keywords | 大気圧非平衡プラズマ / プラズマ活性化培養液 / プラズマ活性化リンゲル液 / 癌治療 / 卵巣癌 / 脳腫瘍 / 悪性中皮腫 |
Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究成果において、プラズマ活性化培養液(plasma activated medium: PAM)が卵巣癌細胞に対し抗腫瘍効果を有し、ヒト卵巣癌腹膜播種マウスモデルへのPAMの腹腔内投与において、有意に癌性腹膜炎の発症を遅延させ、PAMの腹膜播種抑制効果が実証された。また、初代培養ヒト腹膜中皮細胞と卵巣癌細胞との共培養において、PAMは癌細胞の腹膜中皮細胞への接着を有意に抑制することを見出し播種を抑制する可能性が示唆された。この分子メカニズムとして、MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)シグナルを介したMMP-9(Matrix metallopeptidase 9)の発現抑制が示唆された。一方で、培養液をヒトに投与することは現実的に難しい。よってPAMに変わる新たなプラズマ活性化溶液の開発を試みた。現在、臨床で点滴液として汎用されているリンゲル液に着目し、プラズマ活性化リンゲル液、特にプラズマ活性化乳酸リンゲル(plasma activated ringer’s lactate: PAL)の効果について検討を行った。PALは脳腫瘍細胞株や卵巣癌細胞株に対し抗腫瘍効果を示した。また酢酸リンゲル液においても同様の抗腫瘍効果が認められた。さらにマウス皮下腫瘍モデルへのPALの局所投与は腫瘍形成能を有意に抑制した。その効果は、4種類からなる乳酸リンゲル液の成分の一つである乳酸ナトリウムにプラズマ照射した場合にのみ得られることが明らかとなった。 これまで、中皮腫細胞を用い、プラズマの抗腫瘍効果に影響する因子として、鉄を見出している。更なる研究の結果、還元性を示す物質であるアスコルビン酸がプラズマ感受性を強める作用があることを明らかにし、プラズマ癌治療に対し、有効な改良法となる可能性が示唆された。
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Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Malignant extracellular vesicles carrying MMP1 mRNA facilitate peritoneal dissemination in ovarian cancer.2017
Author(s)
Yokoi A, Yoshioka Y, Yamamoto Y, Ishikawa M, Ikeda SI, Kato T, Kiyono T, Takeshita F, Kajiyama H, Kikkawa F,
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 6
Pages: 14470
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Intraperitoneal Administration of Plasma-Activated Medium: Proposal of a Novel Treatment Option for Peritoneal Metastasis From Gastric Cancer2017
Author(s)
S. Takeda, S. Yamada, N. Hattori, K. Nakamura, H. Tanaka, H. Kajiyama, M. Kanda, D. Kobayashi, C. Tanaka, T. Fujii, M. Fujiwara, M. Mizuno, M. Hori, Y. Kodera
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Journal Title
Annals of surgical oncology
Volume: 24
Pages: 1188-1194
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Protein kinase A inhibition facilitates the antitumor activity of xanthohumol, a valosin-containing protein inhibitor2017
Author(s)
Y. Shikata Y, T. Yoshimaru, M. Komatsu, H. Katoh, R. Sato, S. Kanagaki, Y. Okazaki, S. Toyokuni, E. Tashiro, S. Ishikawa, T. Katagiri, M. Imoto,
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Journal Title
Cancer Science
Volume: 108
Pages: 785-794
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Cell survival of glioblastoma grown in medium containing hydrogen peroxide and/or nitrite, or in plasma-activated medium.2016
Author(s)
Kurake N, Tanaka H, Ishikawa K, Kondo T, Sekine M, Nakamura K, Kajiyama H, Kikkawa F, Mizuno M, Hori M.
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Journal Title
Arch Biochem Biophys.
Volume: 605
Pages: 102-108
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] PRIMA-1MET induces apoptosis through accumulation of intracellular reactive oxygen species irrespective of p53 status and chemo-sensitivity in epithelial ovarian cancer cells.2016
Author(s)
Yoshikawa N, Kajiyama H, Nakamura K, Utsumi F, Niimi K, Mitsui H, Sekiya R, Suzuki S, Shibata K, Callen D,
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Journal Title
Oncol Rep.
Volume: 35
Pages: 2543-52
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Oncologic and obstetric outcomes of early stage cervical cancer with abdominal radical trachelectomy: Single-institution experience.2016
Author(s)
Tamauchi S, Kajiyama H, Sakata J, Sekiya R, Suzuki S, Mizuno M, Utsumi F, Niimi K, Kotani T, Shibata K, Kikkawa
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Journal Title
J Obstet Gynaecol Res.
Volume: 42
Pages: 1796-1801
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Role of hemoglobin and transferrin in multi-wall carbon nanotube-induced mesothelial injury and carcinogenesis2016
Author(s)
Y. Wang, Y. Okazaki, L. Shi, H. Kohda, M. Tanaka, K. Taki, T. Nishioka, T. Hirayama, H. Nagasawa, Y. Yamashita, S.
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Journal Title
Cancer Science
Volume: 107
Pages: 250-257
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Redox cycling metals: Pedaling their roles in metabolism and their use in the development of novel therapeutics2016
Author(s)
D.S. Kalinowski, C. Stefani, S. Toyokuni, T. Ganz, G.I. Anderson, N.V. Subramaniam, D. Trinder, J.K. Olynyk, A. Chua, P.J. Jansson, S. Sahni, D.J. Lane, A.M. Merlot, Z. Kovacevic, M.L. Huang, C.S. Lee, D.R. Richardson
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Journal Title
Biochimica et Biophysica Acta
Volume: 1863
Pages: 727-748
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pain-reducing anesthesia prevents oxidative stress in human term placenta2016
Author(s)
Y. Tsuzuki, Y, Yamashita, Y. Hattori, Hua Li G, Akatsuka S, Kotani T, Kikkawa F, Naiki-Ito A, Takahashi S,
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Journal Title
Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition
Volume: 58
Pages: 156-160
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Preliminary characterization of a murine model for 1-bromopropane neurotoxicity: Role of cytochrome P4502016
Author(s)
C. Zong, C.E. Garner, C. Huang, X. Zhang, L. Zhang, J. Chang, S. Toyokuni, H. Ito, M. Kato, T. Sakurai, S. Ichihara, G. Ichihara
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Journal Title
Toxicological Letters
Volume: 258
Pages: 249-258
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Urokinase-type plasminogen activator receptor promotes proliferation and invasion with reduced cisplatin sensitivity in malignant mesothelioma2016
Author(s)
S. Wang, L. Jiang, Y. Han, S.H. Chew, Y. Ohara, S. Akatsuka, L. Weng, K. Kawaguchi, T. Fukui, Y. Sekido, K. Yokoi, S. Toyokuni
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Journal Title
Oncotarget
Volume: 7
Pages: 69565-69578
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Significance of low mTORC1 activity in defining the characteristics of brain tumor stem cells.2016
Author(s)
Y.P. Han, A. Enomoto, Y. Shiraki, S.Q. Wang, X. Wang, S. Toyokuni, N. Asai, K. Ushida, H. Ara, F. Ohka, T. Wakabayashi, J. Ma, A. Natsume, M. Takahashi
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Journal Title
Neurological Oncology
Volume: now237
Pages: 1-12
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Role of iron in carcinogenesis.2016
Author(s)
Toyokuni S
Organizer
International Symposium on Redox Biology and Mitochondrial Medicine & 2016 Cross-Strait Free Radical
Place of Presentation
Mackay Medical College(New Taipei City, Taiwan)
Year and Date
2016-10-21 – 2016-10-22
Int'l Joint Research / Invited
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