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プラズマ活性化乳酸リンゲル液による口腔がん細胞特異的殺傷作用のオミクス解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K17200
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57060:外科系歯学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

佐藤 康太郎  名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (00908808)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードプラズマ活性化乳酸リンゲル液 / コラーゲン / フェロトーシス / 口腔癌 / プラズマ / 鉄 / コラーゲンクロスリンク
研究開始時の研究の概要

乳酸リンゲル液にプラズマを照射してできたプラズマ活性乳酸リンゲル液(Plasma-Activated Ringer's Lactate Solution:PAL)の口腔癌への効果について、特にがん微小環境への影響に着目した研究を行う。その機序を解明することで、口腔がんに対する新規治療法の開発へと繋げたいと考えている。

研究実績の概要

プラズマ活性化乳酸リンゲル液(PAL)を投与することで,口腔癌細胞では正常細胞と比較して低濃度で殺細胞効果を示し,癌細胞特異的に効果を発揮することを確認した.またウエスタンブロット法ではフェリチン,フェロポーチンの低下が見られ,フローサイトメトリーでは脂質過酸化,電子顕微鏡ではミトコンドリアの形態変化がみられた.アポトーシス,ネクローシス阻害薬を投与したところ,細胞死は阻害されなかった.以上より,細胞死として主にフェロトーシスが起こっていることを明らかにした.Migrationおよびinvasion assayでは遊走および浸潤能の減弱がみられ,上皮間葉転換と関わりがあるLysyl oxidase (LOX)の有意な発現低下がみられた.口腔癌モデルマウスを使用したIn vivoの実験でもPALを投与することで舌上皮におけるLOXの発現低下がみられ,さらには発癌および頸部リンパ節転移が抑制され,生存率は有意に延長した.マイクロアレイによる網羅的解析においてもLOXの低下がみられた.組織学的に検討したところ,コラーゲンの形成抑制が観察された.血液検査では特に異常値は認めず、その他臓器に対する副作用は現時点では見られなかった.以上より,PALは口腔癌細胞に対してフェロトーシスを引き起こし,さらにコラーゲンおよびコラーゲンクロスリンクの形成を抑制することで転移を抑制させる可能性が示唆された.PALが口腔癌に対して副作用が少なく,効果的な治療方法であることが客観的に示されつつあり,今後の臨床研究への橋渡しとして重要な結果が得られたと考える.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初計画より研究がすすみ,成果を論文で発表した.

今後の研究の推進方策

PAL投与によりLOXの低下がみられたものの,その他コラーゲンクロスリンクに関わる因子の検討は十分できていなかった.その点を補うべく,コラーゲンクロスリンク解析などの追加実験を計画している.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Ferroptosis induced by plasma‐activated Ringer's lactate solution prevents oral cancer progression2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Kotaro、Yang Ming、Nakamura Kae、Tanaka Hiromasa、Hori Masaru、Nishio Miki、Suzuki Akira、Hibi Hideharu、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Oral Diseases

      巻: - 号: 6 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1111/odi.14827

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ferroptosis induced by plasma-activated Ringer’s lactate solution prevents oral cancer progression2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤 康太郎,豊國 伸哉
    • 学会等名
      第113回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasma-activated Ringer's lactate solution prevents oral cancer progression through collagenous matrix formation2024

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Sato, Ming Yang, Kae Nakamura, Hiromasa Tanaka, Masaru Hori, Hideharu Hibi and Shinya Toyokuni
    • 学会等名
      ISPlasma2024 / IC-PLANTS2024 Secretariat / APSPT-13
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ferroptosis induced by plasma-activated Ringer’s lactate solution prevents oral cancer progression2023

    • 著者名/発表者名
      Ming Yang, Kotaro Sato, Kae Nakamura, Hiromasa Tanaka, Masaru Hori, Miki Nishio, Akira Suzuki, Hideharu Hibi, Shinya Toyokuni
    • 学会等名
      Global Plasma Forum
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] がん微小環境に着目したフェロトーシス誘発プラズマ活性化乳酸リンゲル液による癌治療の創成2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤康太郎、日比英晴
    • 学会等名
      第77回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ活性化乳酸リンゲル液を用いた口腔癌に対する新規治療法2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤康太郎、日比英晴
    • 学会等名
      第67回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 基礎研究のエビデンスをセンスよく臨床に応用する -現在進行中のtranslational research- Lysyl hydroxylase 2 (LH2) 由来コラーゲ ンクロスは頭頸部癌の転移促進に関与する2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤康太郎
    • 学会等名
      第40回日本口腔腫瘍学会総会・学術大会(招待講演)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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