2023 Fiscal Year Annual Research Report
網羅的解析に基づく低温プラズマによる新規分子機構の探索
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21H01072
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Research Institution | Nagoya 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)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Keywords | プラズマ活性溶液 / がん細胞の選択的殺傷効果 |
Outline of Annual Research Achievements |
プラズマ活性乳酸リンゲル液(PAL)によるがん細胞の選択的殺傷効果を評価するための実験系として、MCF7乳がん細胞とMCF10A乳腺上皮細胞の実験系を確立した。本実験系ではPALが広範囲な濃度レンジで選択的殺傷効果を示すことを見出しており、本実験系を用いてPALによる選択的殺傷効果の細胞内分子機構を調べることにした。マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析により、MCF10Aに対するMCF7細胞への選択的殺傷効果に関するいくつかのシグナル伝達経路が発見され、ウェスタンブロッティングやリアルタイムPCR実験によるフォローアップ実験が行われた。ウェスタンブロッティングで得られた結果の中でも特に選択的殺傷効果を示す濃度のPALにおいて、MCF7とMCF10Aでタンパク質発現量の違いが見られるものに着目した。例えば、CDK5はPAL処理によりMCF7では発現量が低下し、MCF10Aでは発現量に変化が見られないことが分かった。CDK5の発現を抑制するとミトコンドリアの膜電位を低下しアポトーシスを誘導することが知られていたので、JC1プローブを用いたフローサイトメトリー実験によりミトコンドリアの膜電位を評価したところ、PALによりMCF7のミトコンドリア膜電位は低下し、MCF10Aではあまり影響ないことが分かった。PALの照射条件としても大気雰囲気で作製されたPAL以外にアルゴン雰囲気化で窒素、酸素を混合する比率のパターンを変え、各条件で作製されるPALのpH、過酸化水素濃度、亜硝酸イオン濃度などのプロファイルを得ながら、MTSアッセイによる細胞毒性の評価をすることで、がん細胞の選択的殺傷効果を最適化する条件の探索を行った。
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Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Cancer-specific cytotoxicity of Ringer's acetate solution irradiated by cold atmospheric pressure plasma2023
Author(s)
Camelia Miron , Kenji Ishikawa, Satoshi Kashiwagura, Yuki Suda, Hiromasa Tanaka, Kae Nakamura, Hiroaki Kajiyama, Shinya Toyokuni, Masaaki Mizuno, Masaru Hori
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Journal Title
Free Radical Research
Volume: Volume 57, 2023 - Issue 2
Pages: 91-104
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Generation and measurement of low temperature plasma for cancer therapy: a historical review2023
Author(s)
Kenji Ishikawa, Keigo Takeda, Shinji Yoshimura, Takashi Kondo, Hiromasa Tanaka, Shinya Toyokuni, Kae Nakamura, Hiroaki Kajiyama, Masaaki Mizuno, and Masaru Hori
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Journal Title
FREE RADICAL RESEARCH
Volume: 2023, VOL. 57, NO. 3,
Pages: 239-270
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Efficacy of periodic cold plasma treatment in a paddy to produce white-core grains in brewer窶冱 rice cultivar Yamadanishiki2023
Author(s)
Hiroshi Hashizume, Hidemi Kitano, Hiroko Mizuno, Akiko Abe, Genki Yuasa, Satoe Tohno, Hiromasa Tanaka, Kenji Ishikawa, Shogo Matsumoto, Hitoshi Sakakibara, Yoji Hirosue, Masayoshi Maeshima, Masaaki Mizuno & Masaru Hori
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Journal Title
Free Radical Research
Volume: Volume 57, 2023 - Issue 3
Pages: 161-173
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Increase of yield and quality with cold plasma treatment during crop cultivation2024
Author(s)
Hiroshi Hashizume, Hidemi Kitano, Shogo Matsumoto, Hiroko Mizuno, Akiko Abe, Kaoru Sanda, Genki Yuasa, Satoe Tohno, Mikiko Kojima, Yumiko Takebayashi, Hiromasa Tanaka, Kenji Ishikawa, Masafumi Ito, Naofumi Kamoshita, yoji Hirosue, Hitoshi Sakakibara, Masayoshi Maeshima, Masaaki Mizuno, and Masaru Hori
Organizer
5th International Symposium of the Vacuum Societyof the Philippines (ISVSP 2024)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Mechanisms of selective killing of MCF7 against MCF10A by plasma-activated Ringer’s lactate solution2024
Author(s)
Ayako Tanaka, Hiromasa Tanaka, Masaaki Mizuno, Kenji Ishikawa, Camelia Miron, Hiroshi Hashizume, Yasumasa Okazaki, Shinya Toyokuni, Kae Nakamura, Hiroaki Kajiyama, and Masaru Hori
Organizer
ISPlasma2024/IC-PLANTS2024/APSPT-13
Int'l Joint Research
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[Presentation] プラズマ活性化溶液によるイチゴ果実成熟促進2024
Author(s)
橋爪 博司, 松本 省吾, 坪田 憲紀, 三田 薫, 阿部 明子, 水野 寛子, 湯浅 元気, 東野 里江, 田中 宏昌, 石川 健治, 伊藤 昌史, 北野 英己, 鴨下 直史, 広末 庸治, 榊原 均, 前島 正義, 水野 正明, 堀 勝
Organizer
第80回応用物理学会春季学術講演会
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[Presentation] Efficacy of cold plasma for strawberry cultivation on fruit ripening process2023
Author(s)
Hiroshi Hashizume, Shogo Matsumoto, Hitoshi Sakakibara, Kaoru Sanda, Akiko Abe, Hiroko Mizuno, Kenki Tsubota, Mikiko Kojima, Yumiko Takebayashi, Genki Yuasa, Satoe Tohno, Hiromasa Tanaka, Kenji Ishikawa, Masafumi Ito, Hidemi Kitano, Takayuki Okuma, Yuji Hirosue, Masayoshi Maeshima, Masaaki Mizuno, and Masaru Hori
Organizer
25th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC25)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Activation of strawberry fruit ripening with cold plasma treatment during cultivation2023
Author(s)
Hiroshi Hashizume, Shogo Matsumoto, Kaoru Sanda, Hiroko Mizuno, Akiko Abe, Genki Yuasa, Satoe Tohno, Mikiko Kojima, Yumiko Takebayashi, Hiromasa Tanaka, Kenji Ishikawa, Masafumi Ito, Hidemi Kitano, Hitoshi Sakakibara,Takayuki Okuma, Yoji Hirosue, Masayoshi Maeshima, Masaaki Mizuno, and Masaru Hori
Organizer
4TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON PLASMA AGRICULTURE (IWOPA4)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Physicochemical investigation of plasma treated polymer solutions for cancer treatment2023
Author(s)
Camelia Miron, Hiromasa Tanaka, Taishi Yamakawa, Du Lyin, Hiroki Kondo, Hiroshi Hashizume, Takashi Kondo, Kenji Ishikawa, Shinya Toyokuni, Masaaki Mizuno, and Masaru Hori
Organizer
MACRO 2023 Symposium at ICMPP, IASI
Int'l Joint Research
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[Presentation] Cold Atmospheric Pressure Plasma-Activated Liquids for Cancer Treatment2023
Author(s)
Camelia Miron, Hiromasa Tanaka, Nikolay Britun, Kenji Ishikawa, Du Liyin, Taishi Yamakawa, Yuya Kurebayashi, Takashi Kondo, Hiroki Kondo, Hiroaki Kajiyama, Shinya Toyokuni, Masaaki Mizuno, Masaru Hori
Organizer
The 11th IEEE International Conference on E-Health and Bioengineering(EHB2023)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Chemically Active Compounds Formed in Low-temperature Plasma Treated Liquids for Cancer Treatment2023
Author(s)
Camelia Miron, Hiromasa Tanaka, Taishi Yamakawa, Du Lyin, Hiroki Kondo, Hiroshi Hashizume, Takashi Kondo, Kenji Ishikawa, Shinya Toyokuni, Masaaki Mizuno, and Masaru Hori
Organizer
Global Plasma Forum in Aomori
Int'l Joint Research
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[Book] Advances in Digital Health and Medical Bioengineering2024
Author(s)
C. Miron, H. Tanaka, N. Britun, H. Hashizume, K. Ishikawa, D. Liyin, T. Yamakawa, Y. Kurebayashi, K. Kondo, H. Kondo, H. Kajiyama, S. Toyokuni, M. Mizuno, M. Hori
Total Pages
600
Publisher
Springer Nature
ISBN
978-3-031-62522-0