| Project/Area Number |
20H01892
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 14030:Applied plasma science-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
Hayashi Nobuya 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (40295019)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 佳雄 佐賀大学, 医学部, 教授 (50322300)
柳生 義人 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (40435483)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
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| Keywords | 酸素プラズマ / 免疫治療 / T細胞 / 細胞増殖 / 細胞分化 / 増殖メカニズム / 免疫細胞活性化 / 増殖活性メカニズム / T細胞安全性 / プラズマ免疫細胞活性化 / 活性酸素 / 細胞増殖促進 / 免疫機能促進 / 活性制御因子 / T細胞活性化 / サイトカイン産生向上 / 遺伝子発現解析 / ERK経路活性化 / 免疫活性化 / 反応経路 |
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| Outline of Research at the Start |
生体の防衛機構である免疫を活用した免疫療法では，体外培養する免疫細胞の迅速な増殖と免疫機能活性化/不活化の制御が重要であり，かつ喫緊の課題である．本研究では，酸素プラズマ中の活性酸素種が免疫細胞の増殖や免疫機能活性化を誘導するメカニズムの解明を行う．
特に，T細胞に酸素プラズマを照射した場合の，細胞増殖促進やインターフェロンγ産生量の増加といった免疫機能の活性化促進について，免疫細胞に対する酸素プラズマの作用機序およびプラズマ照射から免疫細胞活性化までの反応経路を明らかにすることを目的とする．
また，酸素プラズマで活性化したT細胞の生体内での効能および安全性も評価する．
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| Outline of Final Research Achievements |
By irradiating CD4+ naive T cells (EL4) with atmospheric pressure oxygen plasma under specific conditions, we achieved enhancement of growth and differentiation of T cells. Gene expression analysis suggests that the cell growth is mediated by activation of ERK and NFkB pathways in cells induced by active oxygen species. From the measurement of cytokines released by T cells, oxygen plasma-irradiated T cells did not produce IFN-γ and the amount of IL-4 released was significantly increased, indicating that T cells differentiated into helper Th2 cells. At this time, there is possibility that the autocrine phenomenon, in which Th2 cells are further activated by IL-4 produced by Th2 cells, occurred. It is concluded that the oxygen plasma is effective in activating T cells.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年注目されているがんの免疫治療は，免疫細胞の培養に長い時間（３週間程度）を要する点が課題である．酸素プラズマを免疫細胞（ナイーブT細胞）に照射することにより細胞数が1.5倍程度に増加し，かつヘルパーT細胞への分化も同時に誘導可能であることから，免疫細胞の培養時間の短縮が可能となる．本方法により，重篤ながん患者に対して長い時間を必要とせずより早い時期に治療を開始することが可能になる．また，免疫細胞分化の制御により，免疫疾患等の治療にも応用可能であると考えられる．
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