プラズマ活性溶液を用いたがん治療とその作用機序の解明

• 研究課題/領域番号: 15H05430
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: プラズマエレクトロニクス
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 田中 宏昌 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任講師 (00508129)
• 連携研究者: 石川 健治 名古屋大学, プラズマナノ工学研究センター, 特任教授 (60417384)
• 研究協力者: 中村 香江 名古屋大学, 医学研究科, 研究員 ; 加納 浩之 NUエコエンジニアリング株式会社, 社長
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2015年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: プラズマ医療 / 癌治療 / プラズマがん治療

研究成果の概要

近年、大気圧プラズマの医療応用が活発に研究されている。我々は医工連携により、大気圧プラズマのがん治療研究を活発に進めてきた。その過程でプラズマ活性溶液と名付けたプラズマを照射した溶液による抗腫瘍効果を見出した。本研究では更にプラズマ活性乳酸リンゲル液を開発し、プラズマ照射した乳酸ナトリウムが抗腫瘍効果をもたらす物質であることを突き止めた。プラズマ活性溶液の提唱は世界に大きな波及効果をもたらした。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of OH and NO radicals in the aqueous phase on H2O2 and NO2- generated in plasma-activated medium (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kurake, Hiromasa Tanaka, Kenji Ishikawa, Keigo Takeda, Hiroshi Hashizume, Kae Nakamura, Hiroaki Kajiyama, Takashi Kondo, Fumitaka Kikkawa, Masaaki Mizuno and Masaru Hori
  • 雑誌名: J. Phys. D: Appl. Phys 巻: 50 ページ: 155201-155201
  • DOI: 10.1088/1361-6463/aa5f1d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intraperitoneal Administration of Plasma-Activated Medium: Proposal of a Novel Treatment Option for Peritoneal Metastasis From Gastric Cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigeomi Takeda, Suguru Yamada, Norifumi Hattori, Kae Nakamura, Hiromasa Tanaka, Hiroaki Kajiyama, Mitsuro Kanda, Daisuke Kobayashi, Chie Tanaka, Tsutomu Fujii, Michitaka Fujiwara, Masaaki Mizuno, Masaru Hori, Yasuhiro Kodera
  • 雑誌名: Annals of surgical oncology 巻: 24 ページ: 1188-1194
  • DOI: 10.1245/s10434-016-5759-1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Behavior of absolute densities of atomic oxygen in the gas phase near an object surface in an AC-excited atmospheric pressure He plasma jet (2017)
  • 著者名/発表者名: Keigo Takeda Takumi Kumakura, Kenji Ishikawa, Hiromasa Tanaka3 Makoto Sekine Masaru Hori
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 10 号: 3 ページ: 036201-036201
  • DOI: 10.7567/apex.10.036201
  • NAID: 150000113650
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Non-thermal atmospheric pressure plasma activates lactate in Ringer's solution for anti-tumor effects (2017)
  • 著者名/発表者名: H.Tanaka, K.Nakamura, M.Mizuno, K.Ishikawa, K.Takeda, h.Kajiyama, F.Utsumi, F.Kikkawa, M.Hori
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 ページ: 36282-36282
  • DOI: 10.1038/srep36282
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Medical applications of non-thermal atmospheric pressure plasma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Hori M
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ 巻: 60 号: 1 ページ: 29-32
  • DOI: 10.3164/jcbn.16-67
  • NAID: 130005188915
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Future perspective of strategic non-thermal plasma therapy for cancer treatment. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kajiyama H, Utsumi F, Nakamura K, Tanaka H, Toyokuni S, Hori M, Kikkawa F
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ 巻: 60 号: 1 ページ: 33-38
  • DOI: 10.3164/jcbn.16-65
  • NAID: 130005188914
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of calcium oxalate crystals in culture medium irradiated with non-equilibrium atmospheric-pressure plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Kurake., et. al.,
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 9 号: 9 ページ: 096201-096201
  • DOI: 10.7567/apex.9.096201
  • NAID: 150000113066
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microfluidic Transport Through Microsized Holes Treated by Nonequilibrium Atmospheric-Pressure Plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: Takumi Ito, Kenji Ishikawa,Daisuke Onoshima, Naoto Kihara,Kentaro Tatsukoshi Hidefumi Odaka, Hiroshi Hashizume,Hiromasa Tanaka,Hiroshi Yukawa, Keigo Takeda Hiroki Kondo, Makoto Sekine, Yoshinobu Baba, Masaru Hori
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: PP ページ: 3060-3065
  • DOI: 10.1109/tps.2016.2571721
  • NAID: 120005981198
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plasma-Activated Medium Selectively Eliminates Undifferentiated Human Induced Pluripotent Stem Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Matsumoto, K. Shimizu, T. Nagashima, H. Tanaka, M. Mizuno, F. Kikkawa, M. Hori, and H. Honda
  • 雑誌名: Regenerative Therapy 巻: 5 ページ: 55-63
  • DOI: 10.1016/j.reth.2016.07.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Non-thermal plasma prevents progression of endometriosis in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: C. Ishida, M. Mori, K. Nakamura, H. Tanaka, M. Mizuno, M. Hori, A. Iwase, F. Kikkawa, and S. Toyokuni
  • 雑誌名: Journal Free Radical Research 巻: 50 ページ: 1131-1139
  • DOI: 10.1080/10715762.2016.1211273
  • NAID: 120005971254
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible therapeutic option of aqueous plasma for refractory ovarian cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Kajiyama, F. Utsumi, K. Nakamura, H. Tanaka, M. Mizuno, S. Toyokuni, M. Hori, and F. Kikkawa
  • 雑誌名: Clinical Plasma Medicine 巻: 4 ページ: 14-18
  • DOI: 10.1016/j.cpme.2015.12.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cell survival of glioblastoma grown in medium containing hydrogen peroxide and/or nitrite, or in plasma-activated medium. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kurake N, Tanaka H, Ishikawa K, Kondo T, Sekine M, Nakamura K, Kajiyama Hi, Kikkaw F, Mizun M, Hori M
  • 雑誌名: Arch. Biochem. Biophys 巻: 未定 ページ: 102-108
  • DOI: 10.1016/j.abb.2016.01.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Variable susceptibility of ovarian cancer cells to non-thermal plasma-activated medium (2016)
  • 著者名/発表者名: Utsumi F, Kajiyama H, Nakamura K, Tanaka H, Mizuno M, Toyokuni S, Hori M, Kikkawa F.
  • 雑誌名: Oncol. Rep 巻: in press ページ: 3169-3177
  • DOI: 10.3892/or.2016.4726
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Biphasic effects of l-ascorbate on the tumoricidal activity of non-thermal plasma against malignant mesothelioma cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shi L, Wang Y, Ito F, Okazaki Y, Tanaka H, Mizuno M, Hori M, Richardson DR, Toyokuni S
  • 雑誌名: Arch Biochem Biophys. 巻: 605 ページ: 109-116
  • DOI: 10.1016/j.abb.2016.05.016
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effectiveness of plasma treatment on pancreatic cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Hattori, S. Yamada, K. Torii, S. Takeda, K. Nakamura, H. Tanaka, H. Kajiyama, M. Kanda, T. Fujii, G. Nakayama, H. Sugimoto, M. Koike, S. Nomoto, M. Fujiwara, M. Mizuno, M. Hori, Y. Kodera
  • 雑誌名: Int. J. Oncol. 巻: 47 ページ: 1655-1662
  • DOI: 10.3892/ijo.2015.3149
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plasma with high electron density and plasma-activated medium for cancer treatment (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, K. Ishikawa, H. Kondo, K. Takeda, H. Hashizume, K. Nakamura, F. Utsumi, H. Kajiyama, H. Kano, Y. Okazaki, S. Toyokuni, S. Akiyama, S. Maruyama, S. Yamada, Y. Kodera, H. Kaneko, H. Terasaki, H. Hara, T. Adachi, M. Iida, I. Yajima, M. Kato, F. Kikkawa, M. Hori
  • 雑誌名: Clinical Plasma Medicine 巻: 3 ページ: 72-76
  • DOI: 10.1016/j.cpme.2015.09.001
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cancer therapy using non-thermal atmospheric pressure plasma with ultra-high electron density. (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, S. Toyokuni, S. Maruyama, Y. Kodera, H. Terasaki, T. Adachi, M. Kato, F. Kikkawa, M. Hori
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 22 ページ: 122004-122004
  • DOI: 10.1063/1.4933402
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [学会発表] プラズマ科学と生命科学の融合 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌
  • 学会等名: 熊本大学大学院自然科学研究科プロゼミ
  • 発表場所: 熊本大学
  • 招待講演
• [学会発表] Plasma-activated medium and Cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, K. Ishikawa, K. Takeda, H. Kondo, H. Hashizume, K. Nakamura, H. Kajiyama, H. Kano, Y. Okazaki, S. Toyokuni, S. Maruyama, F. Kikkawa, and M. Hori
  • 学会等名: ICPM6
  • 発表場所: Slovak University of Technology
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] ドライプロセスと医療 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌、堀 勝
  • 学会等名: 夏季実習セミナー（II)“ドライプロセスの基礎と薄膜作製”
  • 発表場所: 千葉工業大学
  • 年月日: 2016-08-25
  • 招待講演
• [学会発表] Plasma-activated medium as a novel cancer therapeutic approach (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, F. Kikkawa, and M. Hori
  • 学会等名: ISPB2016
  • 発表場所: BEXCO
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] Plasma-Activated Medium and its Medical and Biological Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, F. Kikkawa, M. Hori
  • 学会等名: 43rd IEEE International Conference on Plasma Science
  • 発表場所: Banff
  • 年月日: 2016-06-19
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] INTRACELLULAR MOLECULAR MECHANISMS OF CANCER CELL DEATH USING PLASMA-ACTIVATED MEDIUM (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiromasa Tanaka, Masaaki Mizuno, Kenji Ishikawa, Keigo Takeda, Hiroshi Hashizume, Kae Nakamura, Fumi Utsumi, Hiroaki Kajiyama, Hiroyuki Kano, Yasumasa Okazaki, Shinya Toyokuni, Shoichi Maruyama, Tetsuo Adachi, Hiroki Kaneko, Hiroko Terasaki, Yasuhiro Kodera, Fumitaka Kikkawa, and Masaru Hori
  • 学会等名: IWPCT2016
  • 発表場所: Embassy Suites by Hilton Washington DC Convention Center
  • 年月日: 2016-04-11
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] 非熱大気圧プラズマのがん治療への応用とその細胞内分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌、水野 正明、豊國 伸哉、丸山 彰一、小寺 泰弘、寺崎 浩子、足立 哲夫、加藤 昌志、吉川 史隆 、堀 勝
  • 学会等名: 第19回 若手科学者によるプラズマ研究会
  • 発表場所: 那珂
  • 年月日: 2016-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] がん細胞へのプラズマ影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌、堀 勝
  • 学会等名: 153委員会 プラズマスクール---プラズマ医療の基礎と応用
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-02-08
  • 招待講演
• [学会発表] 大気圧プラズマを利用したがん治療 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌、水野 正明、吉川 史隆、堀 勝
  • 学会等名: 第18回癌治療増感研究会シンポジウム
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2016-02-05
  • 招待講演
• [学会発表] Progress of Plasma Medical Science Innovation (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, F. Kikkawa, and M. Hori
  • 学会等名: Sungkyunkwan University (SKKU)& Nagoya University (NU) Joint Symposium 2015
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2015-11-25
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] Responses of cells in plasma-activated medium (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromasa Tanaka, Masaaki Mizuno, Kenji Ishikawa, Keigo Takeda, Hiroshi Hashizume, Kae Nakamura, Hiroaki Kajiyama, Hiroyuki Kano, Yasumasa Okazaki, Shinya Toyokuni, Shoichi Maruyama, Yasuhiro Kodera, Hiroko Terasaki, Tetsuo Adachi, Masashi Kato, Fumitaka Kikkawa, and Masaru Hori
  • 学会等名: 68th Annual Gaseous Electronics Conference/9th International Conference on Reactive Plasmas/33rd Symposium on Plasma Processing
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2015-10-12
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] Cellular And Molecular Responses Of Plasma-activated Medium Treated Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromasa Tanaka, Masaaki Mizuno, Kenji Ishikawa, Keigo Takeda, Hiroshi Hashizume, Kae Nakamura, Hiroaki Kajiyama, Hiroyuki Kano, Yasumasa Okazaki, Shinya Toyokuni, Fumitaka Kikkawa, and Masaru Hori
  • 学会等名: The 10th Asian-European International Conference On Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Jeju
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] Interactions between plasma- activated medium and cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, F. Kikkawa, M. Hori
  • 学会等名: Bioplasmas and Plasmas with Liquids
  • 発表場所: Bertinoro
  • 年月日: 2015-09-13
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] 大気圧プラズマによるがん治療 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌、水野 正明、豊國 伸哉、丸山 彰一、小寺 泰弘、足立 哲夫、寺崎 浩子、加藤 昌志、吉川 史隆、堀 勝
  • 学会等名: 第68回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-06-11
  • 招待講演
• [図書] 「ドライプロセスと医療」、ドライプロセスによる表面処理・薄膜形成の応用 12.2 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌、堀 勝
  • 総ページ数: 318
  • 出版者: コロナ社
• [備考] 堀・関根研究室 へようこそ！
  • URL: http://horilab.nuee.nagoya-u.ac.jp/
• [産業財産権] シュウ酸の製造方法 (2016)
  • 発明者名: 石川 健治、堀 勝、倉家 尚之、田中 宏昌
  • 権利者名: 石川 健治、堀 勝、倉家 尚之、田中 宏昌
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-10-08
  • 出願年: 2016
• [産業財産権] 成長促進水溶液…農作物および魚類の生産方法 (2016)
  • 発明者名: 堀 勝、橋爪 博司、田中 宏昌、秋山 真一
  • 権利者名: 堀 勝、橋爪 博司、田中 宏昌、秋山 真一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-11-08
  • 出願年: 2016
• [産業財産権] 分化細胞の生産方法およびｉＰＳ細胞の未分化細胞の除去方法 (2015)
  • 発明者名: 本多 裕之、清水 一憲、堀 勝、田中 宏昌、他3名
  • 権利者名: 本多 裕之、清水 一憲、堀 勝、田中 宏昌、他3名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-155312
  • 出願年月日: 2015-08-05
  • 出願年: 2015
• [産業財産権] 魚類の生産方法および稚魚の成長促進方法および魚類の成長促進剤 (2015)
  • 発明者名: 堀 勝、水野 正明、秋山 真一、田中 宏昌、他3名
  • 権利者名: 堀 勝、水野 正明、秋山 真一、田中 宏昌、他3名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-155525
  • 出願年月日: 2015-08-05
  • 出願年: 2015
• [産業財産権] 抗癌剤および輸液とそれらの製造方法ならびに抗癌物質 (2015)
  • 発明者名: 水野 正明、堀 勝、吉川 史隆、田中 宏昌、他6名
  • 権利者名: 水野 正明、堀 勝、吉川 史隆、田中 宏昌、他6名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-12-23
  • 出願年: 2015
  • 外国