Study on immune effects on cancer tumor induced by discharge plasma

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02122
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Ono Ryo 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90323443)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: プラズマ医療 / がん治療 / 免疫治療 / ストリーマ放電 / 再発抑制 / 免疫チェックポイント阻害剤 / 正常組織照射 / 獲得免疫

Outline of Final Research Achievements

In this study, we performed animal experiments using mice on immunotherapy of cancer using streamer discharge plasma. The results suggested the possibility of efficacy in the following three cases: (i) anti-tumor distal effects of plasma irradiation on normal tissues, (ii) suppression of local recurrence by plasma irradiation after incomplete resection of tumors, and (iii) improvement of efficacy when plasma irradiation is combined with an immune checkpoint inhibitor. For (i) and (ii), experiments using immunodeficient mice suggested the contribution of acquired immunity. In addition, fundamental research on streamer discharge and development of the method for selective irradiation of reactive species were also conducted in relation to the study of which reactive species generated by plasma are effective in the cancer therapy.

Free Research Field

プラズマ応用工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、申請者が世界で初めて動物実験で見つけた放電プラズマによる癌の免疫治療について、(i) 正常組織にプラズマ照射したときの抗腫瘍遠達効果、(ii) 腫瘍の不完全切除後のプラズマ照射による局所再発抑制効果、(iii) 免疫チェックポイント阻害剤にプラズマ照射を併用した時の奏効率向上の3通りの手法にプラズマを使える可能性を示した。本研究は、安価で副作用が少ないと考えられているプラズマを用いた、癌の新しい治療法の開発につながる可能性があり、医療費の高騰が問題となる中で社会的意義は大きい。また、プラズマ医療の分野において、上記3通りの手法はいずれも世界初となる研究成果であり、学術的意義も大きい。