大気圧プラズマによる微小環境を標的とした難治性腹膜播種制御機構の解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K09640
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 中村 香江 名古屋大学, 低温プラズマ科学研究センター, 特任講師 (10744047)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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) ; 芳川 修久 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60804747)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 卵巣がん / 大気圧プラズマ / プラズマ活性液 / 腫瘍微小環境 / T細胞

Outline of Annual Research Achievements

婦人科悪性腫瘍の中でも卵巣がんは、難治性および治療抵抗性を示し予後不良となる。特に卵巣がんにおける腹膜播種は難治性・治療抵抗性の象徴的な病態として着目しており、その微小環境へのアプローチにこそ、難治性・治療抵抗性を解く鍵が存在していることがこれまでの研究成果により明らかにされてきた。近年、卵巣がん患者の腫瘍微小環境において、免疫細胞が本来の機能を発揮できない免疫機能が抑制された状態にあることが報告されており、ゆえに卵巣がんにおける免疫療法が、その治療効果を十分発揮できない可能性が示唆されている。このような腹腔内における免疫抑制状態を改善し、免疫細胞が本来の機能を発揮できれば卵巣がんにおける免疫療法の治療効果は劇的に改善することが予想される。そこで本研究において、プラズマ活性液によるＴ細胞の活性化効果について検討をおこなった。Ｔ細胞の免疫抑制状態の誘導には、腹膜播種形成にとって重要な因子の一つであるTGF-β1を用いたところ、Ｔ細胞の増殖抑制が誘導されることを確認した。さらに、TGF-β1により増殖抑制されたT細胞に対し、プラズマ活性液処理を行ったところ、Ｔ細胞の増殖が活性化されることが明らかとなった。この結果より、卵巣がん治療に対し細胞免疫療法として検討しているキメラ抗原受容体遺伝子改変T細胞（CAR-T細胞）に対しプラズマ活性液処理を行ったところ、その治療効果を増強する可能性が示唆された。今後、免疫抑制状態にあるＴ細胞に対するプラズマ活性液の活性化機構の解明を行い、腫瘍微小環境におけるプラズマ活性液の免疫抑制解除に対する効果、更に、CAR-T細胞治療に対するプラズマ活性液の有用性について検討を進めて行く。

Research Products

• [Journal Article] Novel therapeutic strategies targeting UCP2 in uterine leiomyosarcoma. (2023)
  • Author(s): Nagao Y, Yokoi A, Yoshida K, Sugiyama M, Watanabe E, Nakamura K, Kitagawa M, Asano-Inami E, Koya Y, Yoshihara M, Tamauchi S, Shimizu Y, Ikeda Y, Yoshikawa N, Kato T, Yamamoto Y, Kajiyama H.
  • Journal Title: Pharmacol Res. Volume: 189 Pages: 106693
  • DOI: 10.1016/j.phrs.2023.106693.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Low-temperature plasma as magic wand to differentiate between the good and the evil. (2023)
  • Author(s): Toyokuni S, Zheng H, Kong Y, Sato K, Nakamura K, Tanaka H, Okazaki Y.
  • Journal Title: Free Radic Res. Volume: 57 Pages: 38-46
  • DOI: 10.1080/10715762.2023.2190860.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Organic decomposition and synthesis reactions in lactated solution exposed to nonequilibrium atmospheric pressure plasma. Plasma Processes and Polymers. (2023)
  • Author(s): Y. Liu, K. Ishikawa, H. Tanaka, C. Miron, T. Kondo, K. Nakamura, M. Mizuno, H. Kajiyama, S. Toyokuni, M. Hori.
  • Journal Title: Plasma Processes and Polymers. Volume: 20 Pages: 2200193
  • DOI: 10.1002/ppap.202200193
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Plasma activated Ringer's lactate solution. (2023)
  • Author(s): Tanaka H, Mizuno M, Ishikawa K, Miron C, Okazaki Y, Toyokuni S, Nakamura K, Kajiyama H, Hori M.
  • Journal Title: Free Radic Res. Volume: 57 Pages: 14-20
  • DOI: 10.1080/10715762.2023.2182663.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Current understanding of plasma-activated solutions for potential cancer therapy. (2023)
  • Author(s): Yoshikawa N, Nakamura K, Kajiyama H.
  • Journal Title: Free Radic Res. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1080/10715762.2023.2193308.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] プラズマ活性化溶液を用いた難治性腹膜播種に対する新規治療 (2022)
  • Author(s): 芳川 修久, 中村 香江, 梶山 広明
  • Journal Title: 日本婦人科腫瘍学会雑誌 Volume: 40 Pages: 151-158
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Gene Expression Analysis of Plasma Activated Ringer’s Lactate Solution Treated Cells. (2022)
  • Author(s): H. Tanaka, M. Mizuno, K. Ishikawa, H. Hashizume, K. Nakamura, H. Kajiyama, F. Kikkawa, Y. Okazaki, S. Toyokuni, M. Hori
  • Organizer: MRS Spring Meetings & Exhibits
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The aqueous plasma therapy for ovarian cancer ~Aiming for controlling disseminated peritoneal metastasis~ (2022)
  • Author(s): H. Kajiyama, K. Nakamura, H. Tanaka, M. Mizuno, K. Ishikawa, S. Toyokuni, M. Hori
  • Organizer: 9th International Conference on Plasma Medicine (ICPM9)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Immunostimulatory Effect of Plasma-Activated Solutions in the Intraperitoneal Environment of Ovarian Cancer. (2022)
  • Author(s): K. Nakamura, K. Sugiyama, N. Yoshikawa, M. Yoshihara, T. Matsukawa, H. Tanaka, M. Mizuno, S. Toyokuni, M. Hori and H. Kajiyama.
  • Organizer: 9th International Conference on Plasma Medicine (ICPM9)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comprehensive analysis of gene expression in PAL-treated glioblastoma cells. (2022)
  • Author(s): H. Tanaka, M. Mizuno, A. Tanaka, Y. Shibata, K. Ishikawa, H. Kondo, H. Hashizume, C. Miron, Y. Okazaki, S. Toyokuni, K. Nakamura, H. Kajiyama, F. Kikkawa, M. Hori
  • Organizer: 11th International Conference on Reactive Plasmas/2022 Gaseous Electronics Conference (ICRP-11/GEC2022)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cooperation of Poly(rC)-binding Proteins 1/2 and Glutathione in Ferroptosis Induced by Plasma-activated Ringer’s Lactate (2022)
  • Author(s): H. Zheng, L. Jiang, Q. Lyu, S. Akatsuka, Y. Motooka, Y. Sekido, K. Nakamura, H. Tanaka, K. Ishikawa, H. Kajiyama, M. Mizuno, M. Hori, S. Toyokuni.
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Impact of obesity and the role of dedifferentiated adipocytes upon peritoneal metastasis of ovarian cancer. (2022)
  • Author(s): S. Iyoshi, M. Yoshihara, K. Nakamura, A. Sumi, M. Sugiyama, Y. Koya, E. Miyamoto, H. Fujimoto, K. Mogi, K. Uno, K. Kitami, R. Emoto, S. Matsui, A. Nawa, H. Kajiyama.
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Notch signaling can be a new therapeutic target for advanced ovarian cancer (2022)
  • Author(s): M. Sugiyama, M. Yoshihara, Y. Koya, K. Kitami, K. Uno, S. Iyoshi, K. Mogi, A. Yokoi, K. Nakamura, A. Nawa, H. Kajiyama.
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会
• [Presentation] プラズマ活性乳酸リンゲル液によるマクロファージの形質発現誘導 (2022)
  • Author(s): 出野 雄大, 柏倉 慧史, 田中 宏昌, 石川 健治, 橋爪 博司, 中村 香江, 豊國 伸哉, 水野 正明, 梶山 広明, 堀 勝
  • Organizer: 第83回 応用物理学会 秋季学術講演
• [Remarks]
  • URL: https://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/html/100010708_ja.html
• [Remarks] 名古屋大学 低温プラズマ科学研究センター
  • URL: https://www.plasma.nagoya-u.ac.jp/