プラズマ照射液を用いた治療抵抗性口腔癌の革新的治療法の創出

使用等离子体照射溶液创建治疗难治性口腔癌的创新治疗方法

• 批准号: 21K10128
• 负责人: 鈴木 真奈美
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Plasma ChemiBio Laboratory
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K10128/
• 关键词: ミトコンドリア; フェロトーシス; 一酸化窒素; 活性酸素; 低温大気圧プラズマ照射液; 口腔癌; 低温大気圧プラズマ; アポトーシス抵抗性; 細胞死; プラズマ照射液

APAMは溶液中に亜硝酸イオン (NO2-)，硝酸イオン (NO3-)を含んでおりこれらが還元されると一酸化窒素（NO）を生じる。この化学反応は低酸素状態の細胞内で進行することから、腫瘍細胞で起こりうることが予想された。実際に、予備検討においてNO 2-を細胞外から添加すると細胞内にNOが増加した。そこでNO がAPAM による細胞死のメディエーターとなるかどうか検討した。APAMによって細胞内NOが増加するかを細胞刺激後、ＮＯ特異的検出プローブDAR-4 AMを用いて調べた。その結果APAM刺激後２時間以内に細胞内にＮＯが顕著に増加した。この効果は濃度依存的で、細胞死誘導と相関した。前年度に、ミトコンドリアの断片化とその縮小した細胞核単極辺縁部への集積(ＭＰＭＣ）が細胞死に先行して誘導されることを報告している。NOも同様な局在を示し、核近傍に蓄積することが確認された。以上の結果から、APAM刺激によってミトコンドリアまたは小胞体のような細胞核に隣接する、運動性を持つオルガネラ内でNOが産生されることが示唆された。次に、これらのNO変化が細胞死に寄与するかをNO 消去剤CPTIOを用いて調べた。WST-8アッセイの結果、NO 消去剤CPTIOで１時間処理した細胞ではAPAMによる細胞増殖抑制作用が著しく抑制された。CPTIOはまた、APAM添加後に細胞死に先行して誘導されるミトコンドリアの断片化と細胞内分布変化を抑制した。さらに、NO供与剤NOR-3が高濃度では細胞内NOを増加させて、細胞傷害作用を示し、低濃度ではAPAMによる細胞傷害ならびに細胞増殖抑制作用を増強した。これらの結果は、APAM がNO依存性に細胞死を誘発し、NOがMPMCの調節に重要であることを示す。

APAM在溶液中包含亚硝酸盐离子（NO2-）和硝酸离子（NO3-），当将它们减少时，会产生一氧化氮（NO）。这种化学反应在低氧细胞内进展，并且可以预测它可能发生在肿瘤细胞中。实际上，在一项初步研究中，未从细胞的外部添加2-，这在细胞中没有增加。因此，我们调查了否是否可以作为APAM引起的细胞死亡的介体。进行细胞刺激以确定APAM是否增加了细胞内NO，然后使用了无特异性检测探针DAR-4 AM。结果，在APAM刺激后2小时内，在细胞内无显着增加。该作用依赖于浓度，与细胞死亡诱导相关。在上一年，我们报告说，线粒体碎片及其在降低的单极缘（MPMC）处的积累是在细胞死亡之前诱导的。 NO也表现出相似的定位，并且可以证实它在核附近积聚。这些结果表明，APAM刺激在与细胞核（例如线粒体或内质网）相邻的运动细胞器中产生NO。接下来，使用2号消除剂CPTIO研究了是否没有任何变化导致细胞死亡的变化。由于WST-8测定法，用2号消除剂CPTIO处理1小时的细胞显着抑制了APAM的抑制作用。 CPTIO还抑制了在添加APAM后细胞死亡之前引起的线粒体碎裂和细胞内分布的变化。此外，NO供体NOR-3在高浓度下增加了细胞内NO，显示细胞毒性作用，在低浓度下，APAM的细胞毒性和抑制作用得到了增强。这些结果表明，APAM以不依赖性的方式诱导细胞死亡，而不是对MPMC的调节很重要。

项目成果

Air plasma-activated medium injures malignant glioma cell lines by inducing a ferroptosis-like cell death

空气等离子体激活介质通过诱导铁死亡样细胞死亡来损伤恶性胶质瘤细胞系

• 发表时间: 2022
• 作者: Yushi Ochiai;Manami Suzuki-Karasaki;Miki Suzuki-Karasaki;Atsuo Yoshino;Yoshihiro Suzuki-Karasaki
• 通讯作者: Yoshihiro Suzuki-Karasaki

プラズマ照射液による選択的ミトコンドリアポジショニング異常の誘発

等离子体辐照溶液诱导选择性异常线粒体定位

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木真奈美;落合祐之;川原健太;中山秀樹;鈴木良弘
• 通讯作者: 鈴木良弘

オゾン含有水溶液組成物

含臭氧水性组合物

• 发表时间: 2021

Oral cancer cell death caused by air plasma-activated medium via mitochondrial repositioning

空气等离子体激活介质通过线粒体重新定位引起口腔癌细胞死亡

• 发表时间: 2022
• 作者: Manami Suzuki-Karasaki;Kenta Kawahara;Miki Suzuki-Karasaki; Hideki Nakayama;Yoshihiro Suzuki-Karasaki
• 通讯作者: Yoshihiro Suzuki-Karasaki