空気プラズマ照射液による骨軟部腫瘍の革新的治療法の創出

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K09217
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56020:整形外科学関連
• 研究機関: 一般社団法人プラズマ化学生物学研究所
• 研究代表者: 鈴木 良弘 一般社団法人プラズマ化学生物学研究所, 研究部, 代表理事 (80206549)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: ミトコンドリア / 活性酸素 / 一酸化窒素 / オゾン

研究成果の概要

低温大気圧空気プラズマ照射液が骨肉腫などの骨軟部腫瘍細胞を強く傷害する一方で正常細胞はほとんど傷害しないことを発見した。そのメカニズムとしては、腫瘍細胞のミトコンドリアの中に含まれる鉄と活性酸素の反応による過酸化脂質の生成を促してミトコンドリアの中に酸化ストレスを起こし、その性質を細胞破壊的な酸化型に変えてしまうことであることがわかった。酸化型となったミトコンドリアは核近くに移動し傷害の要因になる。このようなミトコンドリアの変化が腫瘍細胞だけに起こり、正常細胞では起こらないことが空気プラズマ照射液の腫瘍細胞特異的な傷害性の仕組みのひとつであることが明らかにした。

自由記述の分野

細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、空気プラズマは骨軟部腫瘍細胞に鉄依存性経路による細胞傷害を誘導し、ミトコンドリア内酸化ストレスとそれによるミトコンドリアの酸化型への転換と核への接近が重要であることやこの誘導が腫瘍選択的に起こることを初めて明らかにしたことである。この成果は、空気プラズマ照射液による腫瘍標的型治療の分子基盤を提供し、ミトコンドリア内酸化ストレスが腫瘍細胞選択的な傷害のための有力な標的となることを示して副作用の少ないがん治療につながる。