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プラズマ誘起活性粒子による細胞機能制御 -安全なプラズマ医療を目指した学術基盤-

研究課題

研究課題/領域番号 16K08914
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用薬理学
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

足立 哲夫  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (40137063)

研究分担者 原 宏和  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (30305495)
神谷 哲朗  岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (60453057)
研究協力者 石川 健治  
田中 宏昌  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードプラズマ / ストレス / 細胞内シグナル伝達 / 活性酸素 / シグナル伝達 / プラズマ医療 / 活性粒子 / エピジェネティクス
研究成果の概要

プラズマ照射の医療への応用を進めるべく、本課題ではplasma-activated medium(PAM)負荷に対する細胞応答ダイナミクスの解明を目的とした。A549がん細胞へのPAM負荷により細胞内で鉄イオンが遊離し、発生する・OHラジカルにより細胞死が増幅された。一方、緩和なプラズマ照射条件にて調製したmild PAMを正常細胞に負荷した場合、Keap1-Nrf2系の活性化を介し酸化ストレス抵抗性が誘導された。ヒトへの投与を想定しPAMに替わって調製したplasma-activated lactated Ringer's solution(PAL)はより強いA549細胞傷害作用を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、プラズマ照射の医療への応用が急速に進み、有意な効果が示されているものの、その効果を証明するメカニズムについては未解明な部分が多い。本研究の成果は、人体にプラズマを直接的に照射する必要がない「より安心で安全なプラズマ医療」の確立、それに対する社会や国民の理解に繋がると思われる。また、プラズマ照射物質(培地や輸液など)を事前に製造保管し必要時に医療施設に普遍的に供給できる可能性を示すもので、臨床現場のみならず,医薬品産業界への波及効果は計りし得ない。さらに、臨床使用に向けての展開研究は,プラズマ発生装置や関連機器の機能向上、低コスト化などにも繋がり関連の理工学産業界にも効果が波及する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Sublethal treatment with plasma-activated medium induces senescence-like growth arrest of A549 cells: Involvement of intracellular mobile zinc2019

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Kobayashi M, Shiiba M, Kamiya T, Adachi T
    • 雑誌名

      J. Clin. Biochem. Nutr. in press

      巻: -

    • NAID

      130007672102

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-thermal atmospheric pressure plasma-induced IL-8 expression is regulated via intracellular K+ loss and subsequent ERK activation in human keratinocyte HaCaT cells2018

    • 著者名/発表者名
      Hotta E, Hara H, Kamiya T, Adachi T
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys.

      巻: 644 ページ: 64-71

    • DOI

      10.1016/j.abb.2018.03.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced ability of plasma-activated lactated Ringer's solution to induce A549 cell injury2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki T, Kano A, Kamiya T, Hara H, Adachi T
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys.

      巻: 656 ページ: 19-30

    • DOI

      10.1016/j.abb.2018.08.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introduction to serial reviews: Biomedical application of non-thermal atmospheric pressure plasma and its usefulness2017

    • 著者名/発表者名
      Adachi T
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 60 号: 1 ページ: 1-2

    • DOI

      10.3164/jcbn.16-78

    • NAID

      130005188905

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in intracellular mobile zinc levels affect susceptibility to plasma-activated medium-induced cytotoxicity2017

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Sueyoshi S, Taniguchi M, Kamiya T, Adachi T
    • 雑誌名

      Free Rad. Res.

      巻: - 号: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1080/10715762.2017.1309527

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytoprotective effects of mild plasma-activated medium against oxidative stress in human skin fibroblasts2017

    • 著者名/発表者名
      Horiba M, Kamiya T, Hara H, Adachi T
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 42208-42208

    • DOI

      10.1038/srep42208

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iron stimulates plasma-activated medium-induced A549 cell injury2016

    • 著者名/発表者名
      Adachi T, Nonomura S, Horiba M, Hirayama T, Kamiya T, Nagasawa H, HaraH
    • 雑誌名

      Sci Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 20928-20928

    • DOI

      10.1038/srep20928

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Histone deacetylase inhibitors stimulate the susceptibility of A549 cells to a plasma-activated medium treatment2016

    • 著者名/発表者名
      Adachi T, Kano A, Nonomura S, Kamiya T, Hara H
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys.

      巻: 606 ページ: 120-127

    • DOI

      10.1016/j.abb.2016.07.019

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] プラズマ照射培地とNAMPT阻害剤の併用によるがん細胞死増強作用2019

    • 著者名/発表者名
      長屋実咲,原 宏和,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧低温プラズマのがん治療への応用2018

    • 著者名/発表者名
      足立哲夫
    • 学会等名
      Biotech 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズマ照射培地による細胞増殖抑制機構-亜鉛依存性p53シグナルの関与-2018

    • 著者名/発表者名
      椎葉 萌,小林真理,原 宏和,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      第64回日本薬学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射培地によるA549細胞の細胞増殖抑制機構2018

    • 著者名/発表者名
      原 宏和,椎葉 萌,小林真理,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      名大医薬系3部局交流シンポジウム~岐阜薬科大学・岐阜大学G-Chain・ラクオリア創薬合同シンポジウム~
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低温大気圧プラズマ照射によるIL-8発現誘導における細胞内K+の関与2018

    • 著者名/発表者名
      原 宏和,堀田英美里,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第6回学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射乳酸リンゲル液負荷によるA549細胞の細胞傷害2018

    • 著者名/発表者名
      松崎 樹,神谷哲朗,原 宏和,足立哲夫
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第6回学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Contribution of Iintracellular Mobile Zinc to Anti-Cancer Effects of Plasma-Activated Medium2018

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Hara, Tetsuo Adachi
    • 学会等名
      5th International Workshop on Plasma for Cancer Treatment
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ照射培地によるA549細胞の細胞増殖抑制作用2018

    • 著者名/発表者名
      原 宏和,椎葉 萌,小林真理,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      第71回日本酸化ストレス学会,第18回日本NO学会合同学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Intracellular Free Zinc Mediates Cellular Responses to PAM2017

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Adachi T
    • 学会等名
      The 1st International conference on plasma medical science innovation (ICPMSI2017)
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大気圧プラズマ負荷に対するがん細胞応答機構2017

    • 著者名/発表者名
      原宏和,足立哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気圧プラズマを利用したがん治療の分子基盤の確立2017

    • 著者名/発表者名
      原 宏和,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      名古屋大学3部局シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイルドプラズマ照射培地を負荷したヒト線維芽細胞の酸化ストレス抵抗性の獲得2017

    • 著者名/発表者名
      足立哲夫,堀場美の里,神谷哲朗,原 宏和
    • 学会等名
      第70回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射培地に対する細胞感受性に及ぼす細胞内亜鉛の影響2017

    • 著者名/発表者名
      原 宏和,末吉紗也子,谷口美紘,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      第70回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射培地によるIL-1β発現制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      國吉真子,福留早貴,神谷哲朗,原 宏和,足立哲夫
    • 学会等名
      第63回日本薬学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト表皮角化細胞株HaCaT細胞における大気圧低温プラズマ照射によるIL-8発現誘導2017

    • 著者名/発表者名
      堀田英美里,原 宏和,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射に対する細胞応答の分子機構2016

    • 著者名/発表者名
      堀場美の里,加納綾女,神谷哲朗,原 宏和,足立哲夫
    • 学会等名
      新学術領域「プラズマ医療科学の創成」全体会議
    • 発表場所
      大宰府館(福岡県、大宰府市)
    • 年月日
      2016-12-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射培地負荷によるがん細胞死に対するヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の増強効果2016

    • 著者名/発表者名
      加納綾女,野々村早帆,神谷哲朗,原 宏和,足立哲夫
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2016
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県、岐阜市)
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト表皮角化細胞HaCaTにおけるプラズマ照射によるIL-8発現誘導機構2016

    • 著者名/発表者名
      堀田英美里,原 宏和,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2016
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県、岐阜市)
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Intracellular Free Zinc Plays an Important Role in Plasma-Activated Medium-Induced Cell Death2016

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Taniguchi M, Kobayasi K, Sueyoshi S, Kamiya T, Adachi T
    • 学会等名
      6th International Conference on Plasma Medicine (ICPM-6)
    • 発表場所
      Bratislava (Slovakia)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤はがん細胞のプラズマ照射培地に対する感受性を増強する2016

    • 著者名/発表者名
      足立哲夫,加納綾女,野々村早帆,神谷哲朗,原 宏和
    • 学会等名
      第69回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県、仙台市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射培地より惹起されるA549細胞増殖抑制における細胞内亜鉛の関与2016

    • 著者名/発表者名
      小林真理,原 宏和,末吉紗也子,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      第62回日本薬学会東海支部大会
    • 発表場所
      愛知学院大学(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ホルボールエステル誘導性の炎症反応に対するプラズマ照射培地の影響2016

    • 著者名/発表者名
      福留早貴,國吉真子,神谷哲朗,原宏和,足立哲夫
    • 学会等名
      第62回日本薬学会東海支部大会
    • 発表場所
      愛知学院大学(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射培地による細胞傷害と細胞内亜鉛動態の関連性2016

    • 著者名/発表者名
      末吉紗也子, 原 宏和, 谷口美紘, 神谷哲朗, 足立哲夫
    • 学会等名
      日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • 発表場所
      三重大学(三重県、津市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ照射に対する細胞応答ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      足立哲夫,野々村早帆,堀場美の里,神谷哲朗,原 宏和
    • 学会等名
      名古屋大学「プラズマ科学プラットフォーム」開所記念講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Plasma Medical Science, Chapter 3-5, Molecular Mechanism of Cellular Responses to Nonthermal Plasma2018

    • 著者名/発表者名
      Adachi T
    • 総ページ数
      458
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780128150047
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 岐阜薬科大学臨床薬剤学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.gifu-pu.ac.jp/lab/rinyaku/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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