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2017 年度 実施状況報告書

低温大気圧プラズマ技術を用いた骨肉腫治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K10851
研究機関山梨大学

研究代表者

安藤 隆  山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (10377492)

研究分担者 鈴木 良弘  日本大学, 医学部, 研究員 (80206549)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードプラズマ活性化培養液 / 骨肉腫 / 細胞死 / ミトコンドリア
研究実績の概要

1. プラズマは気体を構成する分子の一部または全体が陽イオンと電子に電離した状態を指し、個体・液体・気体に並ぶ、物質の第4の存在状態である。自作した大気圧LFプラズマジェット装置をマスフローコントローラーによるガス流量の制御が可能となるように改良し、安定したcold PLASMA溶液の作成を可能にした。
2. 骨肉腫は腫瘍細胞が類骨あるいは骨を直接生産する悪性非上皮性腫瘍と定義され、血行性遠隔転移をきたしやすく予後不良である。40年前には5年生存率は10-15%にすぎなかったが、手術療法の進歩、系統的化学療法の導入によって70%以上の生存率となっている。しかしながら、最近10年の生存率の緩やかな伸びと現行の化学療法薬剤の強い副作用が問題となっている。さらなる生存率の改善と副作用の少ない薬剤の開発のために上記cold PLASMA溶液を使用し、骨肉腫細胞の細胞死を誘導できるかを研究した。このcold PLASMA溶液は、TRAIL耐性のメラノーマ、骨肉腫および神経芽細胞腫細胞を用量依存的に死滅させることを示した。その一方で、cold PLASMA溶液は骨芽細胞に対しての毒性は低いものであった。悪性細胞への細胞死のメカニズムとしては、原形質膜脱分極の誘導および小胞体ミトコンドリアのCa2 +ホメオスタシスを解除させることを見出した(Tokunaga et al, Int J Oncol. 2018 Mar;52(3):697-708.)。これらの知見は、TRAIL耐性の悪性腫瘍に対する治療のための新規アプローチとなりうると考えている。

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

プラズマ活性化培養液の生成方法の改良と安定化は順調に行えている。
当初の計画であった、正常骨芽細胞への毒性がみられない濃度での骨肉腫細胞への細胞死の誘導を示すことができた。また、このことを論文として発表した。

今後の研究の推進方策

1、骨肉腫への細胞死誘導は成功した。この分子メカニズムの一端はミトコンドリアの膜変化によるものであることを見出している。このことについても今後さらなる解析を進め、論文化する予定である。
2、In vitroのみでなく、骨肉腫担癌モデルマウスを使用したIn vivoの実験を行っていく予定である。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Plasma-stimulated medium kills TRAIL-resistant human malignant cells by promoting caspase-independent cell death via membrane potential and calcium dynamics modulation2018

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Tomohiko、Ando Takashi、Suzuki-Karasaki Miki、Ito Tomohisa、Onoe-Takahashi Asuka、Ochiai Toyoko、Soma Masayoshi、Suzuki-Karasaki Yoshihiro
    • 雑誌名

      International Journal of Oncology

      巻: 52 ページ: 697-708

    • DOI

      10.3892/ijo.2018.4251

    • 査読あり

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公開日: 2018-12-17  

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