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すい臓がん細胞における磁場感知の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 23K25180
補助金の研究課題番号 22H03926 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関横浜市立大学

研究代表者

石川 義弘  横浜市立大学, 医学研究科, 学長 (40305470)

研究分担者 長尾 景充  横浜市立大学, 医学部, 助手 (40903654)
梅村 将就  横浜市立大学, 医学部, 准教授 (50595353)
永迫 茜  横浜市立大学, 医学部, 助手 (70902675)
中鍛治 里奈  横浜市立大学, 医学部, 助教 (80845511)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード抗細胞増殖作用 / 交流磁場 / すい臓がん細胞
研究開始時の研究の概要

これまでの医工連携により、交流磁場そのものに細胞増殖を抑制する作用を見出した。従来の温熱療法とは異なる。先行研究では、膵がんや神経膠芽腫の悪性度の高い癌に対して、交流磁場が増殖抑制効果を持つことを見出した。特徴的な周波数依存と共に、電子伝達系への磁場効果、メタボローム解析による細胞内代謝およびシグナル変化の解明をきっかけに、カルシウム動態を中心とした分子レベルでの磁場感知と抗腫瘍メカニズムが明らかになりつつある。そこですい臓細胞をはじめとして様々な癌細胞を用いることにより、これらの細胞系をがんモデルとして活用し、交流磁場による抗増殖作用の分子メカニズムを検討することが研究の概要である。

研究実績の概要

我々は特定の周波数の交流磁場が培養膵がん細胞やその担がん動物に対して抗腫瘍効果を示すことを発見した。交流磁場は正常細胞に対する明らかな影響は認めていない。また、動物実験においても交流磁場は明らかな副作用や有害事象は認めなかった。将来的には、このユニークな現象を膵がん治療に応用し、新しい膵がん治療機器の作製に繋げる。交流磁場が膵がん細胞に対してなぜ抗腫瘍効果を示すのかについてのメカニズムはまだわかっていないため、膵がん培養細胞を用いて、分子生物学的手法にて実験を行った。具体的には、質量分析を用いてメタボローム解析による網羅的なリン酸化タンパクの評価を行った。また、定量的PCRやウエスタンブロッドを用いて遺伝子レベルやタンパク質レベルでの解析を行った。その結果を基盤として、細胞内エネルギー代謝やカルシムシグナル伝達を中心に検討をさらに継続している。また、ヒト培養膵がん細胞を免疫不全マウスに皮下移植して作成した担がんマウスに対して交流磁場治療を行い、未治療群と腫瘍の大きさを比較し、良好な結果を得た。現在は、交流磁場の最適条件の同定を、培養細胞やがんモデルマウスを用いて行い、検討中である。膵がん細胞における交流磁場感受性分子の同定を進める。低侵襲で副作用のない高齢者にも安心して用いることが出来る膵がん治療のための医療機器開発に必要な複数の特許の出願や権利化も進んでおり、今年度は新たに特許を出願した。今までの研究結果をまとめ、2024年度4月には米国癌学会(AACR)での発表を予定している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

網羅的に交流磁場が培養膵がん細胞に与える影響を評価するために、質量分析にて蛋白質のリン酸化を評価した結果に基づき、ウエスタンブロッドでその変化を確認した。さらに、培養膵がん細胞を皮下移植した膵がんマウスモデルを用いて動物実験を行い、交流磁場の治療効果の評価を行い、良好な結果を得た。

今後の研究の推進方策

現在、研究成果をまとめた論文を作成し、リバイス中である。出来るだけ早期にアクセプトを目指す。また、引き続き交流磁場が細胞内カルシウム動態に及ぼす影響について、カルシム感受性蛍光試薬を用いて評価を行う。また、交流磁場に対する反応性を他のがん細胞と比較検討する。質量分析の結果を踏まえて、ウエスタンブロッド法を用いて、個別にたんぱく質への影響の評価を継続する。2024年4月には米国がん学会での学会発表を予定する。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (12件)

  • [雑誌論文] Hydrostatic pressure under hypoxia facilitates fabrication of tissue-engineered vascular grafts derived from human vascular smooth muscle cells in vitro2023

    • 著者名/発表者名
      Kojima Tomoyuki、Nakamura Takashi、Saito Junichi、Hidaka Yuko、Akimoto Taisuke、Inoue Hana、Chick Christian Nanga、Usuki Toyonobu、Kaneko Makoto、Miyagi Etsuko、Ishikawa Yoshihiro、Yokoyama Utako
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 171 ページ: 209-222

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2023.09.041

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A physiological approach to cardio-endurance training:Indicators of optimal para- Sympathetic input on cardiovascular regulation are better predictors of running performance of distance.2023

    • 著者名/発表者名
      Wijayasiri U.K.D.C, Wimalasekere W.S, Ishikawa Y, Waidyasekara H, and Sivayogan S.
    • 雑誌名

      European Journal of Sport Sciences.

      巻: 3 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Physiological Functions of Calcium Signaling via Orai1 in Various Cancers2023

    • 著者名/発表者名
      Umemura M, Nakakaji R, Ishikawa Y
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 73 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1186/s12576-023-00878-0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between Cognitive Function and Sway of Body in Standing Posture: A Cross-Sectional Study2023

    • 著者名/発表者名
      Naito T, Suzuki Y. Yamasue K, Saito K, Umemura M, Kojima N, Kim H, Osuka Y, Ishikawa Y, Tochikubo O
    • 雑誌名

      geriatrics

      巻: 8(2) 号: 2 ページ: 29-29

    • DOI

      10.3390/geriatrics8020029

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Store-operated calcium entry via ORAI1 regulates doxorubicin-induced apoptosis and prevents cardiotoxicity in cardiac fibroblasts2022

    • 著者名/発表者名
      Nemoto H, Umemura M, Suzuki F, Nagasako A, Nagao K, Hidaka Y, Nakakaji R, Uchida K, Suzuki S, Masuda M, Ishikawa Y,
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 17(12) 号: 12 ページ: e0278613-e0278613

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0278613

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒト心臓線維芽細胞に対するドキソルビシンのカルシウムシグナルを介した心毒性.2024

    • 著者名/発表者名
      梅村将就.
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 加熱式タバコのガス相成分は紙巻きタバコと同様に活性酸素による細胞毒性を有し、これは CAMKK2によって調節される.2024

    • 著者名/発表者名
      長尾景充.
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] EP4 increases the mitochondrial respiration and promotes cell migration in oral cancer.2023

    • 著者名/発表者名
      Nakakaji R, Umemura M, Osawa K, Ishikawa S, Mitsudo K, Ishikawa Y.
    • 学会等名
      American Association for Cancer Research 2023 Annual Meeting.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EP4 promoted cell migration via mitochondrial biogenesis in oral cancer cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa S, Umemura M, Nakakaji R, Nagasako A, Nagao K, Mizuno Y, Suzuki F, Osawa K, Kioi M, Mitsudo K, Ishikawa Y.
    • 学会等名
      American Association for Cancer Research 2023 Annual Meeting.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PYK2 regulates PD-1L1 Expression via JAK/STAT signaling in melanoma.2023

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Y, Umemura M, Suzuki F, Nakakaji R, Yamaguchi Y, Ishikawa Y.
    • 学会等名
      First international Societies for investigative Dermatology Meeting.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Noble magnetic anticancer compound for drug delivery.2023

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Y.
    • 学会等名
      NANOTECNOLOGY 20th International Conference on Nanosciences & Nanotechnologies.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An antitumor compound with magnetic activity.2023

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Y.
    • 学会等名
      GSNMES2023 2nd Global Summit on Nanotechnology and Material Sciences 2023.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EP4は口腔がん細胞のミトコンドリアの呼吸と生合成を亢進する.2023

    • 著者名/発表者名
      中鍛治 里奈
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] なぜ心機能自律神経で制御されるのか.2023

    • 著者名/発表者名
      石川義弘
    • 学会等名
      第32回日本病態生理学会大会.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔がん細胞におけるEP4受容体のミトコンドリア生合成を介した遊走調節機構の解明.2023

    • 著者名/発表者名
      石川聡一郎, 梅村将就, 中鍛治里奈, 永迫 茜, 大澤昂平, 深江和奏, 山下絵利子, 光藤健司, 石川義弘.
    • 学会等名
      第32回日本病態生理学会.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] メラノーマにおける非受容体型チロシンキナーゼである PYK2 の IFNγ-PD-L1 シグナルへの関与.2023

    • 著者名/発表者名
      水野雄斗、梅村将就, 鈴木文菜, 林 千紘, 永迫 茜, 石川聡一郎, 山口由衣, 石川義弘.
    • 学会等名
      第32回日本病態生理学会大会.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 口腔がんが移転するメカニズムとは.2023

    • 著者名/発表者名
      石川聡一郎, 梅村将就, 石川義弘.
    • 学会等名
      日本科学振興協会年次大会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] EP4は口腔がん細胞のミトコンドリアの呼吸と生合成を亢進する2023

    • 著者名/発表者名
      中鍛治 里奈
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 加熱式タバコがヒト口腔がん細胞の細胞増殖を来す可能性とその機序について2023

    • 著者名/発表者名
      長尾景充
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 口腔がん細胞遊走におけるEP4受容体のCa2+シグナルを介したメカニズムの解明.2022

    • 著者名/発表者名
      石川聡一郎, 梅村将就, 内野 萌, 中鍛治里奈, 永迫 茜, 大澤昂平, 來生 知, 光藤健司, 石川義弘.
    • 学会等名
      第31回日本病態生理学会大会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 加熱式タバコがAstrocyteや神経膠芽腫細胞に及ぼす影響.2022

    • 著者名/発表者名
      長尾景充, 梅村将就, 髙安笙太, 永迫 茜, 堀之内孝広, 山本哲哉, 石川義弘.
    • 学会等名
      第81回日本脳神経外科学会総会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 横浜市立大学大学院医学研究科 循環制御医学 ホームページ

    • URL

      https://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~seiri1/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 横浜市立大学大学院医学研究科 循環制御医学 ホームページ

    • URL

      https://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~seiri1/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療装置2024

    • 発明者名
      梅村将就、山口高司、岸 和人、平松正己 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-044229
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] 交流磁界治療装置.2024

    • 発明者名
      梅村将就、山口高司、岸 和人、平松正己 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-044232
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療装置2024

    • 発明者名
      梅村将就、山口高司、岸 和人、平松正己 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-044230
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療装置2024

    • 発明者名
      梅村将就、山口高司、岸 和人、平松正己 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-044231
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療装置、及びがん治療システム.2023

    • 発明者名
      梅村将就、石川義弘、山口高司、岸 和人 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-124253
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療装置.2023

    • 発明者名
      梅村将就、石川義弘、山口高司、岸 和人 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-124450
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療装置2023

    • 発明者名
      梅村成就、石川義弘、山口高司、岸和人 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療装置及びがん治療装置の制御方法.2023

    • 発明者名
      梅村将就、石川義弘、山口高司、岸和人 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療システム2022

    • 発明者名
      石川義弘、梅村将就、永迫茜、岸和人 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] がん治療システム2022

    • 発明者名
      石川義弘、梅村将就、永迫茜、岸和人 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 電源装置及び磁界発生システム2022

    • 発明者名
      石川義弘、梅村将就、秋本大輔、岸和人 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、株式会社リコー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 本態性高血圧症を検出するためのバイオマーカー、それを用いた検出方法及び検出試薬2022

    • 発明者名
      横山詩子、近森大志郎、石川義弘、小堀宏樹 他
    • 権利者名
      横浜市立大学、東ソー株式会社、東京医科大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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