2016 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ照射に対する細胞応答ダイナミクス－プラズマ医療の至適化に向けた基盤研究－
Publicly Offered Research
| Project Area | Plasma medical innovation |
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| Project/Area Number |
15H00900
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| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
足立 哲夫 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (40137063)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プラズマ医療 / ストレス / シグナル伝達 / 活性酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．近年、プラズマ照射の医療への応用が急速に進み、有為な効果が示されているものの、その効果を証明するメカニズムについては未解明な部分が多い。プラズマ照射法として、予めプラズマを照射して調製した培地plasma-activated medium（PAM）を負荷する間接法の方が「より安心・安全なプラズマ医療」に繋がると判断した。本申請課題では、PAM負荷に対する細胞応答ダイナミクスの解明を目的とし、今年度は以下に示す結果を得た。
２．肺胞基底上皮がん細胞A549細胞にPAMを負荷した場合、細胞内でのOHラジカルの発生、2価鉄レベルの上昇が認められた。また、DNA分断（TUNEL法）とその修復酵素であるPARP-1の活性化、それに誘引される反応として、NAD+の枯渇、ATPの枯渇、カルシウムイオンの細胞内流入も観察された。細胞内のフェリチンタンパクレベルの低下が認められたが、catalase、BP（鉄キレーター）、DMTU（OHラジカル消去剤）の他にMG132（プロテアソーム阻害剤）やleupeptin（リソソームプロテアーゼ阻害剤）によっても抑制された。以上の結果より、PAM負荷により細胞内で発生したOHラジカルによりフェリチンが破壊されて貯蔵されていた鉄イオンが遊離し、さらにOHラジカルが増加する連鎖反応でDNA分断やエネルギー枯渇が増幅され細胞死が誘導される可能性が示唆された。
３．緩和な条件で調製したmild PAMを線維芽細胞に負荷した場合のストレス抵抗性獲得メカニズムについて検討し、HO-1発現の亢進、Nrf2の核移行やそれのHO-1プロモータ上のAREへの結合を検出した。以上より、Keap1-Nrf2系の活性化による抗酸化酵素HO-1の発現亢進が酸化ストレス抵抗能の獲得に繋がっていることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(60 results)
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[Journal Article] Intraperitoneal Administration of Plasma-Activated Medium: Proposal of a Novel Treatment Option for Peritoneal Metastasis From Gastric Cancer2017
Author(s)
Takeda S, Yamada S, Hattori N, Nakamura K, Tanaka H, Kajiyama H, Kanda M, Kobayashi D, Tanaka C, Fujii T, Fujiwara M, Mizuno M, Hori M, Kodera Y
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Journal Title
Ann. Surg. Oncol.
Volume: 24
Pages: 1188-1194
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] State of the arts in plasma medical science2017
Author(s)
Hori M, Tanaka H, Ishikawa K, Toyokuni S, Kikkawa F, et al.
Organizer
The 1st International conference on plasma medical science innovation (ICPMSI2017)
Place of Presentation
名古屋大学（愛知県、名古屋市）
Year and Date
2017-02-27 – 2017-02-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] Plasma-activated medium and cancer2016
Author(s)
Tanaka H, Mizuno M, Ishikawa K, Toyokuni S, Hori M, et al.
Organizer
6th International Conference on Plasma Medicine (ICPM-6)
Place of Presentation
Bratislava (Slovakia)
Year and Date
2016-09-04 – 2016-09-09
Int'l Joint Research / Invited
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