放電プラズマによる癌の転移抑制効果の検証

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K18846
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小野 亮 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90323443)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: プラズマ医療 / 癌治療 / 免疫治療 / 転移 / ストリーマ放電

研究実績の概要

申請者はこれまでの研究で、放電プラズマをマウスの癌に照射すると、癌に対するマウスの免疫が高まり、切除した癌の再発抑制や全身の癌に対する抗がん効果が得られる可能性を動物実験で示してきた。本研究ではこれを発展させ、放電プラズマをマウスの癌に照射して癌に対するマウスの免疫を高め、癌の転移を抑制できるかどうかを動物実験で検証する。
初年度には、皮膚癌の一種であるメラノーマ細胞（B16F10）を用いてマウスの肺転移抑制の実験を行ったが、B16F10の転移能が強すぎて実験の難易度が高く、プラズマの顕著な効果は観測できなかった。そこで本年度は、転移への効果をみる異なるタイプの実験を行った。まず、癌種には転移能の弱い大腸癌細胞（CT26）を用いた。そして、転移の抑制を直接的に観測する実験ではなく、近年、癌の免疫治療に用いられるようになった免疫チェックポイント阻害剤の効果をプラズマで高めることができるか、という実験を行った。癌の免疫治療は、癌の転移にも抑制効果が期待される。その結果、マウスのCT26腫瘍に対して、チェックポイント阻害剤の一種である抗PD-1抗体の効果を、プラズマ照射によって高めることを示すことができた。
この他、プラズマのどの要素が効いているかを調べる研究の一環として、ストリーマ放電の活性種密度計測、電子密度計測、シミュレーション開発、およびOHラジカルを照射して表面処理の効果を調べる真空紫外法の開発も平行して行った。

備考

なし

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of measured and simulated chemical species densities in vacuum ultraviolet photolysis method of Ar/H2O/O2 mixture developed for selectively supplying reactive species (2020)
  • 著者名/発表者名: Ono Ryo、Iwase Atsuro、Murakami Shinichiro、Zen Shungo
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 387 ページ: 112148～112148
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2019.112148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal measurement of OH density from upstream to downstream in humid helium atmospheric-pressure plasma jet (2020)
  • 著者名/発表者名: Ono Ryo、Tokuhiro Makoto
  • 雑誌名: Plasma Sources Science and Technology 巻: 29 ページ: 035021～035021
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1088/1361-6595/ab3c75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative measurement of the effect of OH radicals on the surface treatment of polypropylene (2020)
  • 著者名/発表者名: Ono Ryo、Murakami Shinichiro
  • 雑誌名: Plasma Processes and Polymers 巻: - ページ: e200024～e200024
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1002/ppap.202000024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional electron density measurement of pulsed positive secondary streamer discharge in atmospheric-pressure air (2019)
  • 著者名/発表者名: Inada Yuki、Komuro Atsushi、Ono Ryo、Kumada Akiko、Hidaka Kunihiko、Maeyama Mitsuaki
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 巻: 52 ページ: 185204～185204
  • DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6463/ab0725
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of the single-filament pulsed positive streamer discharge in atmospheric-pressure air and its comparison with two-dimensional simulation (2019)
  • 著者名/発表者名: Ono Ryo、Komuro Atsushi
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 巻: 53 ページ: 035202～035202
  • DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6463/ab4e65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of electron velocity distribution function in a pulsed positive streamer discharge in atmospheric-pressure air (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomita Kentaro、Inada Yuki、Komuro Atsushi、Zhang Xiang、Uchino Kiichiro、Ono Ryo
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 巻: 53 ページ: 08LT01～08LT01
  • DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6463/ab58b4
  • 査読あり
• [学会発表] OH-LIF measurement in a single filament positive streamer discharge under different oxygen concentration (2020)
  • 著者名/発表者名: X. Zhang, R. Ono
  • 学会等名: 2020年度静電気学会春期講演会
• [学会発表] ポリプロピレンの表面処理におけるOHラジカルの効果の定量的測定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上 晋一朗, 小野 亮
  • 学会等名: 2020年度静電気学会春期講演会
• [学会発表] Spatiotemporal measurement of OH radical density in helium atmospheric pressure plasma jet (2019)
  • 著者名/発表者名: M. Tokuhiro and R. Ono
  • 学会等名: 34th International Conference on Phenomena in Ionized Gases & 10th International Conference on Reactive Plasmas
  • 国際学会
• [学会発表] Anti-tumor effect induced by irradiation to normal tissue using nanosecond pulsed streamer discharge (2019)
  • 著者名/発表者名: H. Ishizaki, Y. Kondo, K. Mizuno, and R. Ono
  • 学会等名: 34th International Conference on Phenomena in Ionized Gases & 10th International Conference on Reactive Plasmas
  • 国際学会
• [学会発表] Verification of simulation on vacuum ultraviolet photolysis method for selectively producing reactive species (2019)
  • 著者名/発表者名: A. Iwase and R. Ono
  • 学会等名: 34th International Conference on Phenomena in Ionized Gases & 10th International Conference on Reactive Plasmas
  • 国際学会
• [学会発表] Temporal variation of OH density in wet nitrogen pulsed streamer dischargewith a trace amount of oxygen (2019)
  • 著者名/発表者名: X. Zhang, A. Komuro, and R. Ono
  • 学会等名: 34th International Conference on Phenomena in Ionized Gases & 10th International Conference on Reactive Plasmas
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of single-filament pulsed positive streamer discharge and its comparison with 2D simulation results (2019)
  • 著者名/発表者名: R. Ono, X. Zhang, and A. Komuro
  • 学会等名: 34th International Conference on Phenomena in Ionized Gases & 10th International Conference on Reactive Plasmas
  • 国際学会
• [学会発表] Quantitative measurement of the effect of OH radicals on surface treatment of polypropylene (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami and R. Ono
  • 学会等名: 11th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
  • 国際学会
• [学会発表] ナノ秒パルスプラズマと抗PD-1抗体の併用による抗腫瘍効果の検証 (2019)
  • 著者名/発表者名: 近藤 陽介, 武田 早代, 柳井 秀元, 小野 亮
  • 学会等名: 第43回静電気学会全国大会
• [学会発表] 空間制御された大気圧空気中正極性ストリーマ放電の2次元電子密度分布測定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 稲田 優貴, 小野 亮, 小室 淳史, 熊田 亜紀子, 日高 邦彦, 前山 光明
  • 学会等名: 第43回静電気学会全国大会
• [学会発表] Measurement of temporal variation of OH density in wet nitrogen-oxygen pulsed streamer discharge with different amounts of oxygen (2019)
  • 著者名/発表者名: X. Zhang, A. Komuro, R. Ono
  • 学会等名: 第43回静電気学会全国大会
• [学会発表] トムソン散乱計測による空気中ストリーマ放電の電子速度分布関数計測 (2019)
  • 著者名/発表者名: 富田 健太郎, 内野 喜一郎, 稲田 優貴, 小室 淳史, 章 翔, 小野 亮
  • 学会等名: 第80回応用物理学会秋季学術講演会