プラズマ活性溶液を用いたがん治療とその作用機序の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05430
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 田中 宏昌 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任講師 (00508129)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: プラズマ医療

研究実績の概要

プラズマ照射した培養液をプラズマ活性培養液と名付け、プラズマ活性培養液による抗腫瘍効果のメカニズムやプラズマ活性培養液の腹膜播種治療に向けた研究を名古屋大学医学部産婦人科、消化器外科、先端医療臨床研究支援センターなどと進めてきたが、新たにプラズマ照射した点滴（乳酸リンゲル液、酢酸リンゲル液など）プラズマ活性点滴を発明し、プラズマ活性点滴によるグリオブラストーマ培養細胞や卵巣癌培養細胞に対する抗腫瘍効果を見出した。プラズマ活性乳酸リンゲル液は４つの成分からなるが、乳酸ナトリウムが抗腫瘍成分であることを突き止めた。またグリオブラストーマ培養細胞においてはプラズマ活性培養液に比べプラズマ活性乳酸リンゲル液は細胞内活性酸素種の生成が少ないことが分かった。これらの実験結果からプラズマ活性培養液とプラズマ活性乳酸リンゲル液では抗腫瘍効果のメカニズムが異なることが示唆された。またプラズマ活性乳酸リンゲル液による抗腫瘍効果は担癌モデルマウス実験においても示された。これらの結果を論文としてまとめ公表した。また名古屋大学医学部産婦人科および消化器外科との共同研究によりプラズマ活性溶液が腹膜播種モデル動物実験においても初期治療を行えば、腫瘍成長抑制効果を発揮できることを示した。名古屋大学医学部生体反応病理学との共同研究によりアスコルビン酸がプラズマによる中皮腫培養細胞への細胞毒性を増強したり減弱したりする条件を突き止めた。これらの成果を含め今年度14報の原著論文を公表し、国内および海外を含め5件の招待講演を行った。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of OH and NO radicals in the aqueous phase on H2O2 and NO2- generated in plasma-activated medium (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kurake, Hiromasa Tanaka, Kenji Ishikawa, Keigo Takeda, Hiroshi Hashizume, Kae Nakamura, Hiroaki Kajiyama, Takashi Kondo, Fumitaka Kikkawa, Masaaki Mizuno and Masaru Hori
  • 雑誌名: J. Phys. D: Appl. Phys 巻: 50 ページ: 155202
  • DOI: 10.1088/1361-6463/aa5f1d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intraperitoneal Administration of Plasma-Activated Medium: Proposal of a Novel Treatment Option for Peritoneal Metastasis From Gastric Cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigeomi Takeda, Suguru Yamada, Norifumi Hattori, Kae Nakamura, Hiromasa Tanaka, Hiroaki Kajiyama, Mitsuro Kanda, Daisuke Kobayashi, Chie Tanaka, Tsutomu Fujii, Michitaka Fujiwara, Masaaki Mizuno, Masaru Hori, Yasuhiro Kodera
  • 雑誌名: Annals of Surgical Oncology 巻: - ページ: 1-7
  • DOI: 10.1245/s10434-016-5759-1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Behavior of absolute densities of atomic oxygen in the gas phase near an object surface in an AC-excited atmospheric pressure He plasma jet (2017)
  • 著者名/発表者名: Keigo Takeda, Takumi Kumakura, Kenji Ishikawa, Hiromasa Tanaka, Makoto Sekine and Masaru Hori
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 10 ページ: 036201
  • DOI: 10.7567/APEX.10.036201
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of calcium oxalate crystals in culture medium irradiated with non-equilibrium atmospheric-pressure plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Kurake, Hiromasa Tanaka, Kenji Ishikawa, Kae Nakamura, Hiroaki Kajiyama, Fumitaka Kikkawa, Masaaki Mizuno, Yoko Yamanishi and Masaru Hori
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 9 ページ: 096201
  • DOI: 10.7567/APEX.9.096201
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Non-Thermal atmospheric pressure plasma activated lactate in Ringer’s solution for anti-tumor effects (2016)
  • 著者名/発表者名: H.Tanaka, K.Nakamura, M.Mizuno, K.Ishikawa, K.Takeda, h.Kajiyama, F.Utsumi, F.Kikkawa, M.Hori
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 ページ: 36282
  • DOI: 10.1038/srep36282
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Medical applications of non-thermal atmospheric pressure plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiromasa Tanaka, Masaru Hori
  • 雑誌名: Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition 巻: 60 ページ: 29-32
  • DOI: 10.3164/jcbn.16-67
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Future perspective of strategic non-thermal plasma therapy for cancer treatment (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Kajiyama, fumi Utsumi, Kae Nakamura, Hiromasa Tanaka, Shinya Toyokuni, Masaru Hori, Fumitaka Kikkawa
  • 雑誌名: Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition 巻: 60 ページ: 33-38
  • DOI: 10.3164/jcbn.16-65
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microfluidic Transport Through Microsized Holes Treated by Nonequilibrium Atmospheric-Pressure Plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: Takumi Ito, Kenji Ishikawa,Daisuke Onoshima, Naoto Kihara,Kentaro Tatsukoshi Hidefumi Odaka, Hiroshi Hashizume,Hiromasa Tanaka,Hiroshi Yukawa, Keigo Takeda Hiroki Kondo, Makoto Sekine, Yoshinobu Baba, Masaru Hori
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: PP ページ: 3060-3065
  • DOI: 10.1109/TPS.2016.2571721
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plasma-Activated Medium Selectively Eliminates Undifferentiated Human Induced Pluripotent Stem Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Matsumoto, K. Shimizu, T. Nagashima, H. Tanaka, M. Mizuno, F. Kikkawa, M. Hori, and H. Honda
  • 雑誌名: Regenerative Therapy 巻: 5 ページ: 55-63
  • DOI: 10.1016/j.reth.2016.07.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Non-thermal plasma prevents progression of endometriosis in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: C. Ishida, M. Mori, K. Nakamura, H. Tanaka, M. Mizuno, M. Hori, A. Iwase, F. Kikkawa, and S. Toyokuni
  • 雑誌名: Free Radical Research 巻: 50 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1080/10715762.2016.1211273
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible therapeutic option of aqueous plasma for refractory ovarian cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Kajiyama, F. Utsumi, K. Nakamura, H. Tanaka, M. Mizuno, S. Toyokuni, M. Hori, and F. Kikkawa
  • 雑誌名: Clinical Plasma Medicine 巻: 4 ページ: 14-18
  • DOI: 10.1016/j.cpme.2015.12.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cell survival of glioblastoma grown in medium containing hydrogen peroxide and/or nitrite, or in plasma-activated medium (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Kurake, H. Tanaka, K. Ishikawa, T. Kondo, M. Sekine, K. Nakamura, H. Kajiyama, F. Kikkawa, M. Mizuno, and M. Hori
  • 雑誌名: Arch. Biochem. Biophys 巻: 605 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.abb.2016.01.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Variable susceptibility of ovarian cancer cells to non-thermal plasma-activated medium (2016)
  • 著者名/発表者名: F. Utsumi, H. Kajiyama, K. Nakamura, H. Tanaka, M. Mizuno, S. Toyokuni, M. Hori, and F. Kikkawa
  • 雑誌名: Oncol. Rep 巻: 16 ページ: 3169-3177
  • DOI: 10.3892/or.2016.4726
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Biphasic effects of l-ascorbate on the tumoricidal activity of non-thermal plasma against malignant mesothelioma cells (2016)
  • 著者名/発表者名: L. Shi, Y. Wang, F. Ito, Y. Okazaki, H. Tanaka, M. Mizuno, M. Hori, D. R. Richardson, and S. Toyokuni
  • 雑誌名: Arch. Biochem. Biophys 巻: 605 ページ: 109-116
  • DOI: 10.1016/j.abb.2016.05.016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] プラズマ科学と生命科学の融合 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌
  • 学会等名: 熊本大学大学院自然科学研究科プロゼミ
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2016-09-13 – 2016-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Plasma-activated medium and Cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, K. Ishikawa, K. Takeda, H. Kondo, H. Hashizume, K. Nakamura, H. Kajiyama, H. Kano, Y. Okazaki, S. Toyokuni, S. Maruyama, F. Kikkawa, and M. Hori
  • 学会等名: ICPM6
  • 発表場所: Slovak University of Technology
  • 年月日: 2016-09-04 – 2016-09-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ドライプロセスと医療 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌、堀 勝
  • 学会等名: 夏季実習セミナー（II)“ドライプロセスの基礎と薄膜作製”
  • 発表場所: 千葉工業大学
  • 年月日: 2016-08-25 – 2016-08-26
  • 招待講演
• [学会発表] Plasma-activated medium as a novel cancer therapeutic approach (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, F. Kikkawa, and M. Hori
  • 学会等名: ISPB2016
  • 発表場所: BEXCO
  • 年月日: 2016-08-21 – 2016-08-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Plasma-Activated Medium and its Medical and Biological Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, M. Mizuno, F. Kikkawa, M. Hori
  • 学会等名: 43rd IEEE International Conference on Plasma Science
  • 発表場所: Banff
  • 年月日: 2016-06-19 – 2016-06-23
  • 国際学会
• [学会発表] INTRACELLULAR MOLECULAR MECHANISMS OF CANCER CELL DEATH USING PLASMA-ACTIVATED MEDIUM (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiromasa Tanaka, Masaaki Mizuno, Kenji Ishikawa, Keigo Takeda, Hiroshi Hashizume, Kae Nakamura, Fumi Utsumi, Hiroaki Kajiyama, Hiroyuki Kano, Yasumasa Okazaki, Shinya Toyokuni, Shoichi Maruyama, Tetsuo Adachi, Hiroki Kaneko, Hiroko Terasaki, Yasuhiro Kodera, Fumitaka Kikkawa, and Masaru Hori
  • 学会等名: IWPCT2016
  • 発表場所: Embassy Suites by Hilton Washington DC Convention Center
  • 年月日: 2016-04-11 – 2016-04-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 「ドライプロセスと医療」、ドライプロセスによる表面処理・薄膜形成の応用 12.2 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 宏昌、堀 勝
  • 総ページ数: 318
  • 出版者: コロナ社
• [産業財産権] シュウ酸の製造方法 (2016)
  • 発明者名: 石川 健治、堀 勝、倉家 尚之、田中 宏昌
  • 権利者名: 石川 健治、堀 勝、倉家 尚之、田中 宏昌
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-199589
  • 出願年月日: 2016-10-08
• [産業財産権] 成長促進水溶液…農作物および魚類の生産方法 (2016)
  • 発明者名: 堀 勝、橋爪 博司、田中 宏昌、秋山 真一
  • 権利者名: 堀 勝、橋爪 博司、田中 宏昌、秋山 真一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-221212
  • 出願年月日: 2016-11-08