高周波高電界パルスがん治療に関する基礎研究

• 研究課題/領域番号: 22700511
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 安部 恵祐 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, COEリサーチ・アソシエイト (10535652)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 臓器保存 / 治療システム / 高周波高電界パルスがん治療 / がん治療 / ナノ秒パルス高電界 / バースト正弦波高電界 / Apoptosis / セラミド / 小胞体ストレス / ナノ秒高電 / アポトーシス / CERAMIDE / イオン流入 / c-Jun

研究概要

本研究において、ナノ秒パルス高電界(nsPEF)によって引き起こされる細胞死がアポトーシス様細胞死であることがわかった。120ns幅のnsPEFによりCa^<2+>イオンが細胞内に流入し細胞膜上でCeramideを形成し、小胞体ストレス経路を介しアポトーシスを引き起こすことが示唆された。また、3-10MHzのバースト高周波電界(IBSEF)では、細胞膜への損傷は少なく、ある程度のエネルギー値において細胞を活性化する働きがあることを示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Pulsing Sequence of Nanosecond Pulsed Electric Fields on Viability of HeLa S3 Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsutake K. Satoh, A. Mine, S. Abe, K. Katsuki, S. Akiyama, H
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 巻: 19巻 ページ: 337-342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Proliferation Activity of Mammalian Cel ls by Intense Burst Sinusoidal Electric Fields (2012)
  • 著者名/発表者名: Yano, M. Abe, K. Akiyama, H. Katsuki, S
  • 雑誌名: IEEE Transactions on D ielectrics and Electrical Insulation 巻: 19巻 ページ: 331-336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Pulsing Sequence of Nanosecond Pulsed Electric Fields on Viability of HeLa S3 Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsutake, K., Satoh, A., Mine, S., Abe, K., Katsuki, S., Akiyama, H.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 巻: 19 号: 1 ページ: 337-342
  • DOI: 10.1109/tdei.2012.6148536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Proliferation Activity of Mammalian Cells by Intense Burst Sinusoidal Electric Fields (2012)
  • 著者名/発表者名: Yano, M., Abe, K., Akiyama, H., Katsuki, S.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 巻: 19 号: 1 ページ: 331-336
  • DOI: 10.1109/tdei.2012.6148535
  • 査読あり
• [雑誌論文] パルス高電界の生体作用と先端的医療応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝木淳, 矢野正彦, 光武和典, 諸冨桂子, 安部恵祐, 矢野憲一, 秋山秀典
  • 雑誌名: J Journal of Plasma and Fusion Research 巻: 19巻 ページ: 710-714
  • NAID: 110008750651
  • 査読あり
• [雑誌論文] パルス高電界の生体作用と先端的医療応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝木淳, 矢野正彦, 光武和典, 諸冨桂子, 安部恵祐, 矢野憲一, 秋山秀典
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Research 巻: 87 ページ: 710-714
  • NAID: 110008750651
  • 査読あり
• [学会発表] バーストAC高電界印加後のヒト細胞の増殖活性に関する遺伝子解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中展子, 矢野正彦, 松本千春, 安部恵祐, 勝木淳, 秋山秀典
  • 学会等名: パルスパワー研究会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] バーストAC高電界印加後のヒト細胞の増殖活性に関する遺伝子解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中展子, 矢野正彦, 松本千春, 安部恵祐, 勝木淳, 秋山秀典
  • 学会等名: パルスパワー研究会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] パルス高電界を用いた医療技術開発のための研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 衝撃エネルギー産業化コンソーシアム熊本大学産学連携シンポジウム2012
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] パルス高電界を用いた医療技術開発のための研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 熊本大学産学連携シンポジウム2012
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Ana lysis of Ion Influx and Expression of C ERAMIDE in HeLa S3 cells Subjected to N anosecond Pulsed Electric Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Abe
  • 学会等名: International COE Forum on Pulsed Powe r Engineering
  • 発表場所: 阿蘇白雲山荘(熊本県)
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Analysis of Ion Influx and Expression of CERAMIDE in HeLa S3 cells Subjected to Nanosecond Pulsed Electric Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Abe
  • 学会等名: International COE Forum on Pulsed Power Engineering
  • 発表場所: 阿蘇白雲山荘(熊本)
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] ナノ秒パルス高電界に対するヒト子宮頸がん細胞の応答解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢野美沙子, 矢野正彦, 安部恵祐, 勝木淳, 秋山秀典
  • 学会等名: パルスパワー放電合同研究会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県)
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] ナノ秒パルス高電界に対するヒト子宮頸がん細胞の応答解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢野美沙子, 矢野正彦, 安部恵祐, 勝木淳, 秋山秀典
  • 学会等名: パルスパワー放電合同研究会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛)
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] ナノ秒高電界パルスを用いた新規がん治療法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 九州横断4県合同(大分・熊本・佐賀・長崎)新技術説明会(招待講演)
  • 発表場所: 科学技術振興機構JSTホール(東京都)
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] ナノ秒高電界パルスを用いた新規がん治療法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 九州横断4県合同(大分・熊本・佐賀・長崎)新技術説明会
  • 発表場所: 科学技術振興機構JSTホール(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] Response of HeLa C ells to Transient Thermal Shock (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Mitsutake, S. Moriyama, K. Abe, S. Katsuki, H. Akiyama, T. Shu to, H. Kai
  • 学会等名: 18^<th> IEEE International Pulsed Power Co nference
  • 発表場所: Hyatt Regency, McCormick Place(Chicago USA)
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] Response of HeLa Cells to Transient Thermal Shock (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Mitsutake, S.Moriyama, K.Abe, S.Katsuki, H.Akiyama, T.Shuto, H.Kai
  • 学会等名: 18^<th> IEEE International Pulsed Power Conference
  • 発表場所: Hyatt Regency, McCormick Place (Chicago USA)
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] Gene Analysis of HeL a Cells Subjected to Intense Burst Sinu soidal Electric Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yano, C. Matsumoto, N. Tanaka, T. Oide, K. Abe, S. Katsuki, H. Akiyama
  • 学会等名: 18^<th> IEEE International Pulsed Power Conference
  • 発表場所: Hyatt Regency, McCormick Place(Chicago U SA)
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] Gene E xpression Analysis of Apoptosis Pathway in HeLa S3 Cells Subjected to Nanoseco nd Pulsed Electric Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yano, M. Yano, K. Abe, S. Katsuki, H. Akiyama
  • 学会等名: 18^<th> I EEE International Pulsed Power Conferen ce
  • 発表場所: Hyatt Regency, McCormick Place(Chicago USA)
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] Gene Analysis of HeLa Cells Subjected to Intense Burst Sinusoidal Electric Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yano, C.Matsumoto, N.Tanaka, T.Oide, K.Abe, S.Katsuki, H.Akiyama
  • 学会等名: 18^<th> IEEE International Pulsed Power Conference
  • 発表場所: Hyatt Regency, McCormick Place (Chicago USA)
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] Gene Expression Analysis of Apoptosis Pathway in HeLa S3 Cells Subjected to Nanosecond Pulsed Electric Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yano, M.Yano, K.Abe, S.Katsuki, H.Akiyama
  • 学会等名: 18^<th> IEEE International Pulsed Power Conference
  • 発表場所: Hyatt Regency, McCormick Place (Chicago USA)
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] Analysis of Ion Influx and Expression of CERAMIDE in HeLa S3 Cells Subjected to Nanosecond Pulsed El ectric Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Abe, Masahiko Yano, Kazunori Mitsutake, Misako Yano, Sunao Katsuki, Hidenori Akiyama and Shin-ic hi Abe
  • 学会等名: 2011 Internationa l Bioelectrics Symposium
  • 発表場所: CNRS/Toulouse III-P aul Sabatier University(Toulouse, France)
  • 年月日: 2011-05-05
• [学会発表] Analysis of Ion Influx and Expression of CERAMIDE in HeLa S3 Cells Subjected to Nanosecond Pulsed Electric Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Abe, Masahiko Yano, Kazunori Mitsutake, Misako Yano, Sunao Katsuki, Hidenori Akiyama, Shin-ichi Abe
  • 学会等名: 2011 International Bioelectrics Symposium
  • 発表場所: CNRS/Toulouse β-Paul Sabatier University (Toulouse, France)
  • 年月日: 2011-05-05
• [学会発表] ナノ秒パルス高電界によるヒトがん細胞へのアポトーシス誘導機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: バイオエレクトリクス2011シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] ナノ秒パルス高電界によるヒトがん細胞へのアポトーシス誘導機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: バイオエレクトリクス2011シンポジウム
  • 発表場所: 熊本、熊本大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] パルス高電界を用いた医療技術開発のための研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 衝撃エネルギー産業化コンソーシアム
  • 発表場所: 熊本、熊本大学
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] ナノ秒パルス高電界を用いたHeLaS3細胞のアポトーシス誘導機構の解明と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 第2回MABE研究会
  • 発表場所: 熊本、熊本大学
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] バーストAC高電界による動物細胞の増殖活性変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野正彦, 松本千春, 大井出達哉, 田中展子, 安部恵祐, 勝木淳, 秋山秀典
  • 学会等名: プラズマパルスパワー合同研究会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] PCRを用いたパルス高電界による細胞死のメカニズム解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 光武和典, 佐藤彰充, 森山新哉, 安部恵祐, 勝木淳, 秋山秀典
  • 学会等名: プラズマパルスパワー合同研究会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Effect of Nanosecond Pulsed Electric Fields on HeLa S3 cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: International COE Forum on Pulsed Power Engineering
  • 発表場所: 霧島観光ホテル(鹿児島県)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] Effect of Nanosecond Pulsed Electric Fields on HeLa S3 cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: International COE Forum on Pulsed Power Engineering & Young Researcher Training Camp
  • 発表場所: 鹿児島県 霧島、霧島観光ホテル
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] 非加熱的バーストAC高電界に対する動物細胞の生体反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝木淳, 矢野正彦, 安部恵祐, 秋山秀典
  • 学会等名: プラズマパルスパワー合同研究会
  • 発表場所: Sheraton Princess Kaiulani Hotel(Honolulu, USA)
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] Effect of Pulsing Sequence of Nanosecond Pulsed Electric Fields on HeLa S3 Cells and Mature Fat Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Abe
  • 学会等名: BIOELECTRICS2010, 7^<th> International Bioelectrics Symposium
  • 発表場所: Old Dominion University(Norfolk, USA)
  • 年月日: 2010-06-26
• [学会発表] Effect of Pulsing Sequence of Nanosecond Pulsed Electric Fields on HeLa S3 Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Abe
  • 学会等名: 37^<th> IEEE International Conference on Plasma Science
  • 発表場所: Waterside Marriott(Norfolk, USA)
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] STUDY OF PROTEIN ACTIVITY IN HELA CELLS SUBJECTED TO NANOSECOND PULSED ELECTRIC FIELDS (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Dan, T. Okamo, K. Abe, T. Sakugawa, S. Katsuki, H. Akiyama
  • 学会等名: 37^<th> IEEE International Conference on Plasma Science
  • 発表場所: Waterside Marriott(Norfolk, USA)
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] バーストAC高電界に対する動物細胞の反応解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野正彦, 松本千春、安部恵祐, 勝木淳, 秋山秀典
  • 学会等名: パルスパワー放電合同研究会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(新潟県)
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] パルス高電界を用いた医療技術開発のための研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 衝撃エネルギー産業化コンソーシアム熊本大学産学連携シンポジウム2010
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-09
• [学会発表] ナノ秒パルス高電界を用いたHeLaS3細胞のアポトーシス誘導機構の解明と応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 第2回MANE研究会
  • 発表場所: 熊本大学薬学部(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] パルスパワーによる生体物理刺激と生体活性制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: イノベーションジャパン2010-大学見本市
  • 発表場所: 東京国際フォーラム(東京都)
• [学会発表] EFFECT OF PULSING SEQUENCE OF NANOSECONDPULSED ELECTRICS FIELDS ON HELA CELLS (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: 37^<th> IEEE International Conference on Plasma Science
  • 発表場所: Norfolk, Waterside Marriott, VA, USA
• [学会発表] Effect of pulsing sequence of nanosecond pulsed electric fields on HeLa S3 cells and mature fat cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐
  • 学会等名: BIOELECTRICS 2010, 7^<th> International Bioelectrics Symposium
  • 発表場所: Norfolk, Old Dominion University, VA, USA
• [学会発表] パルスパワーによる生体物理刺激と生体活性制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部恵祐(代表 勝木淳)
  • 学会等名: イノベーションジャパン2010-大学見本市
  • 発表場所: 東京、国際フォーラム
• [備考] (特許関連JST招待講演PDF)
  • URL: http://jstshingi.jp/abst/p/11/1120/9o226.pdf
• [備考] (熊本大学GCOEのホームページ)
  • URL: http://ppe.coe.kumamoto-u.ac.jp/
• [備考] (申請者一部著の広報レターURL)
  • URL: http://ppe.coe.kumamoto-u.ac.jp/pdf/newsletter_no13_jp.pdf
• [備考] (熊本大学バイオエレクトリクスセンターURL)
  • URL: http://www.berc.kumamoto-u.ac.jp/
• [備考] 特許関連JST招待講演PDF
  • URL: http://jstshingi.jp/abst/p/11/1120/9o226.pdf
• [備考] 熊本大学GCOEのホームページ
  • URL: http://ppe.coe.kumamoto-u.ac.jp/
• [備考] 申請者一部著の広報レターURL
  • URL: http://ppe.coe.kumamoto-u.ac.jp/pdf/newsletter_nol3_jp.pdf
• [備考] 熊本大学バイオエレクトリクスセンターURL
  • URL: http://www.berc.kumamoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://ppe.coe.kumamoto-u.ac.jp/
• [産業財産権] ナノ秒パルス電界を用いたアポトーシス誘導方法 (2011)
  • 発明者名: 安部恵祐
  • 権利者名: 熊本大学
  • 産業財産権番号: 2011-047162
  • 出願年月日: 2011-03-04
• [産業財産権] ナノ秒パルス電界を用いたアポトーシス誘導方法 (2011)
  • 発明者名: 安部恵祐
  • 権利者名: 熊本大学
  • 出願年月日: 2011-03-04