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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Intracellular molecular mechanisms of selective killing of cancer cells by plasma-activated solutions

Research Project

Project/Area Number 18K03599
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

田中 宏昌  名古屋大学, 低温プラズマ科学研究センター, 教授 (00508129)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords低温プラズマ / プラズマ活性溶液 / 脳腫瘍培養細胞 / 遺伝子発現
Outline of Annual Research Achievements

これまでに名古屋大学内の医工連携の共同研究によりプラズマ活性溶液を発明し、プラズマがん治療の分野において世界を先導する成果を挙げてきた。特にプラズマ活性溶液と名付けたプラズマ照射した溶液によるがんへの殺傷効果を発見し、その分子機構解明に注力してきた。プラズマ照射した培養液をPAM、プラズマ照射した乳酸リンゲル液をPALと名付けたが、昨年度までにPAM投与した脳腫瘍培養細胞のマイクロアレイ解析及びリアルタイムPCR実験による遺伝子発現解析に基づき、PAMではGADD45シグナル伝達経路を通じて酸化ストレス依存性の細胞死を誘導するのに対し、PALでは酸化ストレスに依存しない細胞死を誘導し、未知のシグナル伝達経路の存在の可能性が示唆されたが、今年度はPAL投与した脳腫瘍培養細胞のマイクロアレイデータを解析した。これまでに8倍希釈、16倍希釈、32倍希釈のPAL投与した脳腫瘍培養細胞に関してRNA精製・cDNA合成を行い、マイクロアレイにより網羅的な遺伝子発現解析を行ったところ、8倍希釈PALにおいては、88遺伝子、16倍希釈PALにおいては、40遺伝子、32倍希釈PALでは、22遺伝子、2倍以上遺伝子発現量が上昇することが分かった。更に、8倍希釈PALと16倍希釈PALにおいて、遺伝子発現が2倍以上上昇する遺伝子は共通のセットが数多く存在し、細胞死誘導に関する遺伝子群であると推察された。今後、これらの遺伝子群の中から細胞死に関わるシグナル伝達経路の同定を進める予定である。

  • Research Products

    (14 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] L-Dehydroascorbate efficiently degrades non-thermal plasma-induced hydrogen peroxide2021

    • Author(s)
      Okazaki Yasumasa、Ishidzu Yuuri、Ito Fumiya、Tanaka Hiromasa、Hori Masaru、Toyokuni Shinya
    • Journal Title

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      Volume: 700 Pages: 108762~108762

    • DOI

      10.1016/j.abb.2021.108762

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preclinical Verification of the Efficacy and Safety of Aqueous Plasma for Ovarian Cancer Therapy2021

    • Author(s)
      Nakamura Kae、Yoshikawa Nobuhisa、Mizuno Yuko、Ito Miwa、Tanaka Hiromasa、Mizuno Masaaki、Toyokuni Shinya、Hori Masaru、Kikkawa Fumitaka、Kajiyama Hiroaki
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 13 Pages: 1141~1141

    • DOI

      10.3390/cancers13051141

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inside Front Cover: Plasma Process. Polym. 1/20212021

    • Author(s)
      Hashizume Hiroshi、Kitano Hidemi、Mizuno Hiroko、Abe Akiko、Yuasa Genki、Tohno Satoe、Tanaka Hiromasa、Ishikawa Kenji、Matsumoto Shogo、Sakakibara Hitoshi、Nikawa Susumu、Maeshima Masayoshi、Mizuno Masaaki、Hori Masaru
    • Journal Title

      Plasma Processes and Polymers

      Volume: 18 Pages: 2170002~2170002

    • DOI

      10.1002/ppap.202170002

  • [Journal Article] Improvement of yield and grain quality by periodic cold plasma treatment with rice plants in a paddy field2020

    • Author(s)
      Hashizume Hiroshi、Kitano Hidemi、Mizuno Hiroko、Abe Akiko、Yuasa Genki、Tohno Satoe、Tanaka Hiromasa、Ishikawa Kenji、Matsumoto Shogo、Sakakibara Hitoshi、Nikawa Susumu、Maeshima Masayoshi、Mizuno Masaaki、Hori Masaru
    • Journal Title

      Plasma Processes and Polymers

      Volume: 18 Pages: 2000181~2000181

    • DOI

      10.1002/ppap.202000181

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-thermal plasma?activated lactate solution kills U251SP glioblastoma cells in an innate reductive manner with altered metabolism2020

    • Author(s)
      Ishikawa Kenji、Hosoi Yugo、Tanaka Hiromasa、Jiang Li、Toyokuni Shinya、Nakamura Kae、Kajiyama Hiroaki、Kikkawa Fumitaka、Mizuno Masaaki、Hori Masaru
    • Journal Title

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      Volume: 688 Pages: 108414~108414

    • DOI

      10.1016/j.abb.2020.108414

  • [Journal Article] Laser-induced-plasma-activated medium enables killing of HeLa cells2020

    • Author(s)
      Kurokawa Yukihiro、Takeda Keigo、Ishikawa Kenji、Tanaka Hiromasa、Hori Masaru
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 13 Pages: 106001~106001

    • DOI

      10.35848/1882-0786/abb68c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adjusted multiple gases in the plasma flow induce differential antitumor potentials of plasma‐activated solutions2020

    • Author(s)
      Nakamura Kae、Yoshikawa Nobuhisa、Yoshihara Masato、Ikeda Yoshiki、Higashida Akihiro、Niwa Akihiro、Jindo Takahiro、Tanaka Hiromasa、Ishikawa Kenji、Mizuno Masaaki、Toyokuni Shinya、Hori Masaru、Kikkawa Fumitaka、Kajiyama Hiroaki
    • Journal Title

      Plasma Processes and Polymers

      Volume: 17 Pages: 1900259~1900259

    • DOI

      10.1002/ppap.201900259

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic oxygen radical‐induced intracellular oxidization of mould spore cells2020

    • Author(s)
      Tanaka Yuta、Oh Jun‐Seok、Hashizume Hiroshi、Ohta Takayuki、Kato Masashi、Hori Masaru、Ito Masafumi
    • Journal Title

      Plasma Processes and Polymers

      Volume: 17 Pages: 2000001~2000001

    • DOI

      10.1002/ppap.202000001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Special issue: Advanced applications of plasmas in Life Sciences 20202020

    • Author(s)
      Favia Pietro、Sardella Eloisa、Tanaka Hiromasa
    • Journal Title

      Plasma Processes and Polymers

      Volume: 17 Pages: 2070028~2070028

    • DOI

      10.1002/ppap.202070028

  • [Presentation] Plasma activated Ringer's lactate solution affected cellular respiratory system on HeLa cells.2020

    • Author(s)
      Hiromasa Tanaka, Shogo Maeda, Kae Nakamura, Hiroshi Hashizume, Kenji Ishikawa, Mikako Ito, Kinji Ohno, Masaaki Mizuno, Shinya Toyokuni, Hiroaki Kajiyama, Fumitaka Kikkawa, and Masaru Hori.
    • Organizer
      73th Annual Gaseous Electronics Virtual Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 様々なプラズマ活性溶液による細胞死の作用機序2020

    • Author(s)
      田中 宏昌、堀 勝
    • Organizer
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • Invited
  • [Book] Plasma Cancer Therapy2020

    • Author(s)
      Hiromasa Tanaka, Mounir Laroussi, Sander Bekeschus, Dayun Yan, Masaru Hori, and Michael Keidar
    • Total Pages
      303
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-3-030-49966-2
  • [Remarks] 低温プラズマ科学研究センター

    • URL

      https://www.plasma.nagoya-u.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] イネの生産方法2020

    • Inventor(s)
      堀勝、田中宏昌、他7名
    • Industrial Property Rights Holder
      堀勝、田中宏昌、他7名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-141466

URL: 

Published: 2021-12-27  

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