2019 Fiscal Year Research-status Report
Enhancement of radiation cancer therapy by gold nanorods
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18K07668
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
近藤 隆 富山大学, 学術研究部医学系, 特別研究教授 (40143937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野口 京 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (10242497)
齋藤 淳一 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (70572816)
趙 慶利 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (90313593)
REHMAN MATIUR 富山大学, 学術研究部医学系, 特命助教 (10810921)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 金ナノ粒子 / 大気圧プラズマ / 放射線 / アポトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気圧プラズマでは高電圧放電により、プラズマで生成した各種活性種が担体となる気流で急速に液相面に運ばれ、活性酸素種（活性窒素を含む）が生成する。プラズマ照射された細胞内に活性酸素を生成する点では、放射線類似作用を示す。大気圧プラズマの医療科学への利用研究が注目されており、その中には癌治療も含まれる。そこで、大気圧He-プラズマ(60 Hz, 7 kV,流速 2 L/min)照射によるアポトーシスに与えるナノ粒子の影響について検討した。アポトーシスの指標としてDNA 断片化およびホスファチジルセリンの細胞膜表面への発現、およびクロマチンの形態学的変化を指標に調べたところ、抗酸化作用が報告されている白金ナノ粒子（Pt-NP）は最大80%の抑制効果を示した。Pt-NP はFasの発現、カスペース8の活性化、ミトコンドリア膜電位低下細胞、および細胞内[Ca2+]iの上昇を抑制した。また、細胞内過酸化水素およびスーパーオキシドを調べたところ、Pt-NP添加により有意に減少した。Pt-NPは放射線アポトーシスも抑制した。金ナノロッドに関しては、素材の細胞毒性が低濃度から発現し、放射線との併用で明らかな増感作用を認めることは難しいので、同様のサイズの2 nm 金ナノ粒子（Au-NP）を用いて、放射線と併用したところ、予想に反して、アポトーシスに関して防護的結果を得た。一方で、大気圧プラズマとAu-NP併用ではアポトーシスおよび関連指標について増感効果を確認できた。Pt-NPでは放射線およびプラズマ両群で、防護効果が認められたのに対して、Au-NPでは異なる結果を得たことになり、現在これらの違いを説明するための機序について解明をすすめている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
金ナノロッドに関しては、素材の細胞毒性が低濃度から発現し、放射線との併用で明らかな増感作用を認めることはできなかったが、放射線と同様に細胞内に活性酸素生成を生成する大気圧プラズマでは、併用により明らかな相乗的細胞死増強効果を認めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
金ナノ粒子をサイズを変えて、また、物理的ストレスの種類を変えて調べると興味深い結果が判明した。今後は、超音波との併用についても展開したい。
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| Causes of Carryover |
研究用物品費用は他の研究費が流用でき、結果次年度に組み入れることとした
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[Journal Article] Melatonin is a potential drug for the prevention of bone loss during space flight2019
Author(s)
1.Ikegame M, Hattori A, Tabata MJ, Kitamura K, Tabuchi Y, Furusawa Y, Maruyama Y, Yamamoto T, Sekiguchi T, Matsuoka R, Hanmoto T, Ikari T, Endo M, Omori K, Nakano M, Yashima S, Ejiri S, Taya T, Nakashima H, Shimizu N, Nakamura M, Kondo T et al.
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Journal Title
Journal of Pineal Research
Volume: 67（３）
Pages: e12594
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Combination of 5-aminosalicylic acid and hyperthermia synergistically enhances apoptotic cell death in HSC-3 cells due to intracellular nitric oxide/peroxynitrite generation2019
Author(s)
Moniruzzaman R, Rehman MU, Zhao QL, Jawaid P, Mitsuhashi Y, Sakurai K, Heshiki W, Ogawa R, Tomihara K, Saitoh J, Noguchi K, Kondo T, Noguchi M
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Journal Title
Cancer Lett
Volume: 451
Pages: 58-67
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Anti-psychotic drugs scavenge radiation-induced hydroxyl radicals and intracellular ROS formation, and protect apoptosis in human lymphoma U937 cells2019
Author(s)
Zhao QL, Ito H, Kondo T, Uehara T, Ikeda M, Abe H, Saitoh JI, Noguchi K, Suzuki M, Kurachi M
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Journal Title
Free Radic Res
Volume: 53
Pages: 304-312
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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