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2015 年度 実施状況報告書

高度制御マイクロ波の非熱照射による難治性癌治療システムのための基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K21516
研究機関大阪薬科大学

研究代表者

浅野 麻実子  大阪薬科大学, 薬学部, 助手 (20582133)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードマイクロ波非熱照射 / 癌細胞死
研究実績の概要

本研究の目的は、新規癌治療構築のための基礎研究として、マイクロ波の非熱照射が誘導する癌細胞死をより精密に解析することである。本年度はまず、マイクロ波非熱照射が各種培養細胞の生存率に与える影響について調べた。周波数2.45 GHzのマイクロ波を、培養細胞の温度が37°Cに維持されるよう非熱照射した。8種類の培養細胞(HL-60, MFC-7, MDA-MB-231, MCF-12A, Panc-1, T98G, KATO III, HGC-27)にて検討した結果、正常ヒト乳腺上皮細胞株MCF-12Aを除く7種類がマイクロ波照射により死滅した。
次に、これらの培養細胞の誘電特性を調べるため、ネットワークアナライザーを用いて細胞のε’及びε’’を測定し、tanδを算出した。その結果、2.45 GHzにおいては細胞間の誘電特性に有意な差が確認されなかった。つまり、マイクロ波エネルギーの吸収能は、細胞間に有意な違いが見られないことが示唆された。
また、8種類の培養細胞の中で最も生存率が低下したヒト骨髄性白血病由来HL-60細胞に対して、照射条件(照射時間・出力)を変動させてマイクロ波を照射し、生存率を確認した。更に、ジュール熱との相関を調べた。その結果、総ジュール熱に相関して生存率の低下が見られた。
加えて、マイクロ波非熱照射と抗癌剤との併用効果について検討した。HL-60に3種類の抗癌剤(Cytarabine, Camptothecin, Etoposide)をそれぞれ添加して検討を行ったところ、非熱照射による併用効果の増大は確認できなかった。
更に、本研究に使用しているマイクロ波照射装置の電磁界強度をCOMSOL Multiphysicsを用いてシミュレーション解析した。
尚、本研究成果の一部は、京都大学生存圏研究所の全国国際共同利用「先進素材開発解析システム」を利用した。

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

本年度は、マイクロ波照射装置の改良・製作に遅れが生じた。そのため、細胞へ照射可能なマイクロ波の条件が限局され、研究の一部が実施できなかった。しかし本年度は、次年度以降に予定していた研究内容を前倒しして実施できた。そのため、今後は計画通りの研究が実施できると考えている。

今後の研究の推進方策

今後はまず、マイクロ波照射装置の製作を完了し、幅広いマイクロ波照射条件にて細胞への影響を検討する。また、マイクロ波が誘導する細胞死の経路を生化学的手法により網羅的に解析する。加えて、化学療法を含めた他の癌治療法との併用効果を評価する。最終的には、担癌モデルマウスにて生体内評価を行う。そのためのマイクロ波照射装置の設計も併せて行う。

次年度使用額が生じた理由

本年度は、マイクロ波照射装置の改良と製作を行った。本装置にかかる費用として前倒し支払請求をしていたが、予定より時間を要し、年度内に製作を完了することができなかった。そのため、次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度は、マイクロ波装置の製作を完了する。そのための物品費等として使用予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] マイクロ波低温照射による癌治療の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      浅野麻実子
    • 学会等名
      Microwave Workshop& Exhibition (MWE) 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 有限要素法によるマイクロ波加熱下でのHL-60の電磁界及び温度分布挙動2015

    • 著者名/発表者名
      浅野麻実子,樫村京一郎,三谷友彦,川瀬雅也,仲谷博文,山口敬子, 藤田芳一,松村人志,田伏克惇
    • 学会等名
      第9回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] 低温でのマイクロ波照射下での細胞の誘電率と生存率の関係2015

    • 著者名/発表者名
      浅野麻実子,川瀬雅也,樫村京一郎,三谷友彦,坂口 実,田中 智,高岡 昌徳,山口敬子,藤田芳一,松村人志,田伏克惇
    • 学会等名
      第9回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] マイクロ波の低温照射が 癌細胞に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      浅野麻実子
    • 学会等名
      京都大学生存圏研究所 第298回生存圏シンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-11-02
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ波の非熱性効果が種々の培養癌細胞に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      浅野麻実子, 川瀬雅也, 坂口実, 田中智, 仲谷博文, 尾崎敬, 山口敬子, 高岡昌徳,藤田芳一, 松村人志, 田伏克惇
    • 学会等名
      第34回microwave surgery 研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12

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公開日: 2017-01-06  

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