| 研究課題/領域番号 |
21K09217
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 一般社団法人プラズマ化学生物学研究所 |
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研究代表者 |
鈴木 良弘 一般社団法人プラズマ化学生物学研究所, 研究部, 代表理事 (80206549)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ミトコンドリア / 活性酸素 / 一酸化窒素 / オゾン / 骨軟部腫瘍 / 低温大気圧プラズマ照射液 / 低温大気圧プラズマ / 骨肉腫 / 鉄 / フェロトーシス / アポトーシス抵抗性 / mitochondria / ミトコンドリアダイナミクス / 空気プラズマ照射液 / 鉄イオン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
集学的治療法の進歩によって悪性骨軟部腫瘍の予後は改善されてきたが、治療抵抗性のために過去十年間の治療成績は向上していない。この抵抗性にはアポトーシスに対する耐性が関与するので、これらの腫瘍が抵抗性を持たない他の細胞死を誘発する薬剤・方策の発見は画期的な治療法に繋がることが期待できる。われわれは、空気プラズマを用いた照射液を作出し、これが、ヘリウムプラズマ照射液に抵抗性な悪性骨軟部腫瘍にも著効を示し、鉄ストレスを介する細胞死を誘発することを発見した。本研究では、この細胞死の機構を明らかにするとともにマウス腫瘍移植モデルにおける有効性と安全性を検証し、悪性骨軟部腫瘍治療法の創出を目指す。
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| 研究成果の概要 |
低温大気圧空気プラズマ照射液が骨肉腫などの骨軟部腫瘍細胞を強く傷害する一方で正常細胞はほとんど傷害しないことを発見した。そのメカニズムとしては、腫瘍細胞のミトコンドリアの中に含まれる鉄と活性酸素の反応による過酸化脂質の生成を促してミトコンドリアの中に酸化ストレスを起こし、その性質を細胞破壊的な酸化型に変えてしまうことであることがわかった。酸化型となったミトコンドリアは核近くに移動し傷害の要因になる。このようなミトコンドリアの変化が腫瘍細胞だけに起こり、正常細胞では起こらないことが空気プラズマ照射液の腫瘍細胞特異的な傷害性の仕組みのひとつであることが明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、空気プラズマは骨軟部腫瘍細胞に鉄依存性経路による細胞傷害を誘導し、ミトコンドリア内酸化ストレスとそれによるミトコンドリアの酸化型への転換と核への接近が重要であることやこの誘導が腫瘍選択的に起こることを初めて明らかにしたことである。この成果は、空気プラズマ照射液による腫瘍標的型治療の分子基盤を提供し、ミトコンドリア内酸化ストレスが腫瘍細胞選択的な傷害のための有力な標的となることを示して副作用の少ないがん治療につながる。
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