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悪性腫瘍における酸素代謝の解析と腫瘍酸素加による治療効果増強機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21591824
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 胸部外科学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

堀之内 宏久  慶應義塾大学, 医学部・外科, 准教授 (60173647)

研究分担者 塚田 孝祐  慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (00351883)
河野 光智  慶應義塾大学, 医学部, 講師 (10276272)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード腫瘍循環 / 酸素拡散係数 / 組織酸素分圧 / 低酸素状態 / 癌 / 低酸素 / 血管新生 / 酸素拡散係 / 細動脈 / 酸素消費率 / 酸素ガス / 人工酸素運搬体
研究概要

腫瘍組織では、腫瘍循環が未熟なため低酸素を呈する。細動脈における酸素拡散について、担癌状態でどのように変化するかを測定した。パラジウムコプロポルフィリンの燐光の減衰による組織酸素分圧測定を行った。Nd-YAGパルスレーザーで励起を行い、ピエゾ素子を用いた移動ステージ上に動物を固定し、細動脈壁の酸素拡散係数を求める方法を開発した、Balb/cマウス背部に設置したDorsal skinfold chamberから観察される内径40~70μm壁厚20μm前後の皮下細動脈を観察した。Balb/cマウスおよびマウス乳癌細胞であるMMT060562を用いた。ドナーマウスより皮下移植腫瘍を摘出、1ミリ大の移植片としてWindow内に移植し、48~72時間後に直径が2mm程度となったところで腫瘍近傍の細動脈について測定した。また、左上肢腋窩部に腫瘍細胞浮遊液を移植、移植後9~10日後に腫瘍径が10mmを超えた時点でマウス背部にWindowを設置、4日後に測定を行った。細動脈壁酸素拡散係数は無処置群では5. 3±1. 1×10^<-11>[(cm2/s)(ml O_2. cm^<-3> tissue. mmHg^<-1>)]であった。腫瘍移植後の酸素拡散係数はウィンドウ内腫瘍群では3. 9±0. 4×10^<-11>[(cm2/s)(ml O_2. cm^<-3> tissue. mmHg^<-1>)]、腋窩腫瘍群では3. 1±0. 6×10^<-11>[(cm2/s)(ml O_2. cm^<-3> tissue. mmHg^<-1>)]であり、担癌動物において明らかに酸素拡散係数が低下し、細動脈領域で酸素を通しにくくなっていることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] A new method for measuring the oxygen diffusion constant and oxygen consumption rate of arteriolar walls2012

    • 著者名/発表者名
      Sasaki N, Horinouchi H, Ushiyama A, Minamitani H
    • 雑誌名

      Keio J Med

      巻: (in press)

    • NAID

      10030771368

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Removal of cellular-type hemoglobin-based oxygen carrier(hemoglobin-vesicles) from blood using centrifugation and ultrafiltration2012

    • 著者名/発表者名
      Sakai H, Sou K, Horinouchi H, Tsuchida E, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Artif Organs

      巻: 36(2) ページ: 202-9

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Hemoglobin vesicle improves recovery of cardiac function after ischemia-reperfusion by attenuating oxidative stress in isolated rat hearts2011

    • 著者名/発表者名
      Nakajima J, Bessho M, Adachi T, Yamagishi T, Tokuno S, Horinouchi H, Ohsuzu F
    • 雑誌名

      J. Cardiovasc Pharmacol

      巻: 58(5) ページ: 528-34

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Spatiotemporal measurement of tumor oxygeneation reveals repeat hypoxic phenomenon in mice2011

    • 著者名/発表者名
      Yamada R, Horinouchi H, Tsukada K
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc

      巻: 2011 ページ: 5965-5968

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] A transient inflammatory reaction in the lung after experimental hemorrhagic shock and resuscitation with a hemoglobin-vesicles solution compared with rat RBC transfusion2009

    • 著者名/発表者名
      Yamanashi Y, Mori M, Terajima K, Tsueshita T, Horinouchi H, Sakai H, Sakamoto A
    • 雑誌名

      ASAIO J.

      巻: 55(5) ページ: 478-83

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Pharmacokinetics of single and repeated injection of hemoglobin-vesicles in hemorrhagic shock rat model2009

    • 著者名/発表者名
      Taguchi K, Maruyama T, Iwao Y, Sakai H, Kobayashi K, Horinouchi H, Tsuchida E, Kai T, Otagiri M
    • 雑誌名

      J Control Release

      巻: 136 ページ: 232-9

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Review of hemoglobin-vesicles as artificial oxygen carriers2009

    • 著者名/発表者名
      Sakai H, Sou K, Horinouchi H, Kobayashi K, Tsuchida E
    • 雑誌名

      Artif Organs

      巻: 33(2) ページ: 139-45

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Hemoglobin vesicles and red blood cells as carriers of carbon monoxide prior to oxygen for resuscitation after hemorrhagic shock in a rat model2009

    • 著者名/発表者名
      Sakai H, Horinouchi H, Tsuchida E, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Shock

      巻: 31 ページ: 507-14

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Histopathological changes of rat brain after direct injection of Hb-vesicles(artificial oxygen carriers) and neurological impact in an intracerebral hemorrhage model2009

    • 著者名/発表者名
      Sakai H, Okamoto M, Ikeda E, Horinouchi H, Kobayashi K, Tsuchida E
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A

      巻: 90 ページ: 1107-19

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Effect of the cellular-type artificial oxygen carrier Hb-vesicle as a resuscitative fluid for pre-hospital treatment

    • 著者名/発表者名
      Seishi Y, Horinouchi H, Sakai H, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Experiments in a rat uncontrolled hemorrhagic shock model Shock

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A new method for measuring the oxygen diffusion constant and oxygen consumption rate of arteriolar walls

    • 著者名/発表者名
      Sasaki N, Horinouchi H、Ushiyama A, Minamitani H
    • 雑誌名

      Keio Journal of Medicine

      巻: (In press)

    • NAID

      10030771368

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Spatiotemporal measurement of tumor oxygeneation reveals repeat hypoxic phenomenon in mice2011

    • 著者名/発表者名
      山田遼、塚田孝祐、堀之内宏久
    • 学会等名
      33th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Boston, MA (U.S.A)
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Hemoglobin vesicle on oxygen diffusion constant of arteriolar wall in microcirculation of mouse dorsal skin window chamber2011

    • 著者名/発表者名
      Horinouchi H, Sasaki N, Seishi Y, Kobayashi K, Sakai H
    • 学会等名
      XIII ISBS
    • 発表場所
      Boston MA USA
    • 年月日
      2011-07-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Fluid resuscitation using large volume of hemoglobin vesicle in rat continuous hemorrhage model(2^<nd> report)2011

    • 著者名/発表者名
      Seishi Y, Horinouchi H, Sakai H, Kobayashi K
    • 学会等名
      XIII ISBS
    • 発表場所
      Boston MA USA
    • 年月日
      2011-07-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of hemoglobin vesicle on oxygen diffusion constant of arteriolar wall in microcirculation of mouse dorsal skin window chamber2011

    • 著者名/発表者名
      堀之内宏久
    • 学会等名
      第13回血液代替物国際会議
    • 発表場所
      Boston, MA (U.S.A)
    • 年月日
      2011-07-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Hb小胞体の動物投与の成績2010

    • 著者名/発表者名
      堀之内宏久
    • 学会等名
      第17回血液代替物学会年次大会
    • 発表場所
      熊本(熊本市国際交流会館)
    • 年月日
      2010-10-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Resuscitation with Hemoglobin-Vesicle can improve survival and oxygen metabolism in uncontrolled hemorrhage model in rats2009

    • 著者名/発表者名
      Horinouchi H, Seishi Y, Kobayashi K, Izumi Y, Kohno M, Sakai H, Tsuchida E
    • 学会等名
      Hemorrhage from large vessel model XII ISBS
    • 発表場所
      Parma, Italy
    • 年月日
      2009-08-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of large volume resuscitation with the cellular type artificial oxygen carrier(Hb-vesicle) in rat model of uncontrolled hemorrhagic shock via caudal artery2009

    • 著者名/発表者名
      Seishi Y, Horinouchi H, Sakai H, Tsuchida E, Kobayashi K
    • 学会等名
      XII ISBS
    • 発表場所
      Parma, Italy
    • 年月日
      2009-08-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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