(57)【要約】【課題】癌の転移の抑制又は予防、並びに、転移を伴う末期癌及びその転移癌の増殖の抑制に有効な物質を提供する。【解決手段】気体状水素を有効成分として含む、癌を有する被験体において癌の転移を抑制又は予防する、或いは転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制するための組成物、並びに、この組成物を、癌を有する被験体に投与することを含む、被験体において転移を抑制又は予防する、或いは、転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制する方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体状水素を有効成分として含むことを特徴とする、癌を有する被験体において癌の転移を抑制又は予防する、或いは転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制するための組成物。
【請求項２】
前記気体状水素が空気及び／又は酸素により希釈されていることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ヒト又は動物が吸引又は吸入するためのものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記癌が、肺癌、肝臓癌、膵臓癌、胃癌、胆管癌、大腸癌、直腸癌、骨癌、前立腺癌、乳癌、膀胱癌、尿路上皮癌、食道癌、脳腫瘍、卵巣癌、子宮頸癌、リンパ腫、舌癌、頭頸部癌、骨肉種、皮膚癌、骨髄腫、子宮体癌、咽頭癌、上顎癌、口腔癌、口唇癌、甲状腺癌、悪性黒色腫、軟部腫瘍、血管肉腫、未分化類軟部肉腫、小児固形腫瘍、及び白血病からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項５】
前記被験体がヒトである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
他の癌療法と併用して使用される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
癌を有する被験体に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物を投与することを含む、前記被験体において癌の転移を抑制又は予防する方法。
【請求項８】
転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌を有する被験体に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物を投与することを含む、前記被験体において転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、癌の転移の抑制又は予防のための気体状水素を含む組成物に関する。
本発明はまた、気体状水素を有効成分として含む、転移を伴う末期癌及びその転移癌の増殖の抑制のための組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本における癌の死亡者数は、国立がん研究センターの報告によれば２０１７年で３７万人を超えており、社会的な問題となっている。癌の発症原因としては、喫煙、飲酒などの生活習慣や、ヒトパピローマウイルス、ヘリコバクター・ピロリなどによる感染などが指摘されている。喫煙が原因で起こる肺癌などの癌では、少なくとも８１の発癌物質が関与しており、これらの発癌物質がイニシエーターとして働くことに加え、慢性炎症を引き起こすことによって発癌のプロモーターとしても働くと云われている（非特許文献１）。
【０００３】
癌患者では、癌が進行するにつれて転移を起こしやすくなり、転移を伴う末期癌患者の生存率は著しく低下する。また、原発性癌及びその転移癌により全身が侵されるために、患者は、激しい疼痛とともに、治療のために投与された抗癌剤による副作用によってＱＯＬ（生活の質）が著しく低下する。
【０００４】
一度、癌細胞が発生し腫瘍が生じると、腫瘍の近傍に存在する正常細胞と癌細胞の両方が悪性化の進行に関連した炎症反応を惹起させる。すなわち、癌細胞はケモカインとよばれる化学誘引物質を分泌し、腫瘍関連マクロファージ（ＴＡＭ）などの白血球を動員する。ＴＡＭは、サイトカインの一種である腫瘍壊死因子α（ＴＮＦ−α）を産生する。このサイトカインは、炎症反応を持続させる作用分子を誘導し、炎症反応の組織化を助ける。ＴＡＭはまた、サイトカインの他にＲＯＳやＲＮＳを産生し、ＲＯＳやＲＮＳのＤＮＡ傷害により腫瘍増殖が進行する（非特許文献２）。
【０００５】
癌の治療方法には、主として、外科的治療法、分子標的薬などの抗癌剤を用いた薬物治療法及び放射線治療法があり三大治療法として知られている。
【０００６】
外科的治療法は、癌の病巣を外科手術により切除する方法である。この治療法は、癌の塊が一気に取れるので、検査ではわからない微小転移がなければ完治の可能性が高いというメリットがある。しかし、外科的治療法は、患者に大きな身体的負担と精神的負担を伴う。また、癌の手術において、患者の身体を切開し病巣を切除すると、感染防御のために白血球からＲＯＳやＲＮＳが産生され炎症を引き起こす問題もある。
【０００７】
薬物治療法は、抗癌剤等を内服や注射により投与し、癌細胞の増殖を抑制する方法である。しかし、抗癌剤の大部分は強い毒性を有する薬剤であり、病巣に存在する癌細胞以外の正常な細胞の増殖も抑制してしまうため、全身に重篤な副作用を引き起こす問題がある。
【０００８】
例えば、肺癌に有効な標的治療薬として、ゲフィニチブ（イレッサ（登録商標））が知られている。しかし、イレッサは肺胞上皮を障害することにより間質性肺炎を引き起こす副作用を有することが知られており、この副作用が社会問題になった（非特許文献３）。
【０００９】
放射線治療法は、病巣に放射線を照射することにより癌細胞に障害を与え癌細胞の増殖を抑制するものである。しかし、放射線を病巣に照射する際に、病巣の近辺に存在する正常な細胞にも放射線が照射され炎症を含む細胞障害などの副作用を起こす問題がある。
【００１０】
上述のように、炎症は癌の原因ともなり、従来の癌の三大治療法のいずれにおいても生じ得る。したがって、癌の予防においては炎症の発生を防止することが大切であり、癌の治療においても炎症を抑制することができる治療が望まれる。
【００１１】
柳原らは電解処理した水素水がラットの酸化傷害を抑制することを報告した（非特許文献４）。その後、大澤らは、虚血再灌流障害で生じる大量の活性酸素で引き起こされる脳の酸化ストレスが、濃度が２％〜４％の気体状水素を吸引させることにより抑制されることを報告し、水素が細胞毒性を示すＲＯＳやＲＮＳの選択的還元により治療に有効な抗酸化剤として作用することを報告した（非特許文献５）。これらの報告以来、気体状水素を吸引すると生体内で容易に拡散して、活性酸素種のなかでもとりわけ反応性の高いヒドロキシラジカル（・ＯＨ）やペルオキシナイトライト（ＯＮＯＯ−）を選択的に還元する抗酸化物質として注目されている。
【００１２】
気体状水素の癌に対する治療効果については、電気分解により作製された水素を含有させた白金ナノコロイドを含む電解水が癌細胞の抑制効果を示す報告がある（非特許文献６）。また、パラジウム‐ニッケルをベースにした水素貯蔵合金が癌細胞に対する殺細胞効果を示す報告がされている（非特許文献７）。さらに、気体状水素を吸引することにより、抗癌剤として知られるシスプラチンの副作用である腎臓毒性をシスプラチンの抗癌作用を損なうことなく、緩和する報告がされている（非特許文献８）。しかしながら、これらの報告はいずれも培養細胞を使った試験であり、しかも気体状水素単独で、かつｉｎ  ｖｉｖｏ実験での効果を見た試験ではないので、動物での実際の有効性は不明であるし、また、気体状水素と共存する他の物質の効果の可能性も否定できない。通常、培養細胞と動物個体の組織とでは細胞の置かれる環境が異なってくるため、培養細胞での結果をそのまま動物個体の組織内に適用できるとは限らない。従って、気体状水素の癌細胞に対する効果を個体レベルで試験する必要がある。
【００１３】
気体状水素吸入による水素の癌への効果については、８気圧で９７．５%の水素吸入が
マウスの皮膚に移植した腺癌を抑制した報告がある（非特許文献９）。また、赤木らは、肝内胆管癌、乳癌、卵巣癌、肺癌及び膵癌において、気体状水素の吸入が癌細胞を駆除する細胞傷害性Ｔ細胞を増加させるメカニズムにより、癌の増殖抑制効果を示すことを報告した（非特許文献１０）。さらに、特許文献１には、気体状水素溶存水を消化器上部がん、呼吸器がん又は体表がんの予防、転移抑制又は再発防止に使用することが記載されており、その開示の中で気体状水素溶存水含有培地中で線維肉腫細胞株を培養する試験結果からがん細胞の浸潤に対する阻止効果があるとしているが、その浸潤効果は、当該文献の開示からは不明である。したがって、気体状水素が単独で癌の転移を抑制する効果を有することについて高転移性動物モデルを用いるｉｎ  ｖｉｖｏ実験で確証し報告した例はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００７−２５４４３５号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Ｔａｋａｈａｓｈｉ  ｅｔ  ａｌ．Ｃａｎｃｅｒ  ｃｅｌｌ，２０１０；１７：８９−９７
【非特許文献２】ペコリーノ著，がんの分子生物学第２版，Ｌａｕｒｅｎ  Ｐｅｃｏｒｉｎｏ，メディカル・サイエンス・インターナショナル
【非特許文献３】野島博著，絵でわかるがんと遺伝子，２００９，講談社
【非特許文献４】Ｔｏｍｏｙｕｋｉ  Ｙａｎａｇｉｈａｒａ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｓｃｉ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，２００５；６９（１０）：１９８５−１９８７
【非特許文献５】Ｉｋｕｒｏｈ  Ｏｓａｗａ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，２００７；１３：６８８−６９４
【非特許文献６】Ｙｓｕｋａｚｕ  Ｓａｉｔｏｈ  ｅｔ  ａｌ．，Ｏｎｃｏｌ  Ｒｅｓ．，２００８；１７：２４７−２５５
【非特許文献７】Ｙｓｕｋａｚｕ  Ｓａｉｔｏｈ  ｅｔ  ａｌ．，Ｅｘｐ  Ｏｎｃｏｌ，２００９；３１：１５６−１６２
【非特許文献８】Ｎａｋａｓｈｉｍａ−Ｋａｎａｍｏｒｉ  Ｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ  Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．，２００９；６４（４）：７５３−７６１
【非特許文献９】Ｍａｌｃｏｍｅ  Ｄｏｌｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９７５；１９０：１５２−１５４
【非特許文献１０】一般社団法人日本先端医療臨床応用学会,水素医療部会「水素ガスの免疫学的効果」赤木純児（玉名地域保健医療センター院長）,平成２８年（２０１６）１２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、癌を有する被験体（もしくは患者）に、気体状水素を有効性成分として含む組成物を投与することにより、癌の転移を抑制又は予防すること、或いは、被験体において転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、本発明に係る気体状水素を含む組成物を、癌を有する被験体に投与することにより癌の転移を抑制又は予防することができること、並びに、被験体において、転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制することを見出し、本発明を完成させた。
【００１８】
本発明は、以下の特徴を包含する。
（１）気体状水素を有効成分として含むことを特徴とする、癌を有する被験体において癌の転移を抑制又は予防する、或いは転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制するための組成物。
（２）上記気体状水素が空気及び／又は酸素により希釈されていることを特徴とする、上記（１）に記載の組成物。
（３）ヒト又は動物が吸引又は吸入するためのものであることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の組成物。
（４）上記癌が、肺癌、肝臓癌、膵臓癌、胃癌、胆管癌、大腸癌、直腸癌、骨癌、前立腺癌、乳癌、膀胱癌、尿路上皮癌、食道癌、脳腫瘍、卵巣癌、子宮頸癌、リンパ腫、舌癌、頭頸部癌、骨肉種、皮膚癌、骨髄腫、子宮体癌、咽頭癌、上顎癌、口腔癌、口唇癌、甲状腺癌、悪性黒色腫、軟部腫瘍、血管肉腫、未分化類軟部肉腫、小児固形腫瘍、及び白血病からなる群から選択されることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の組成物。
（５）上記被験体がヒトである、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の組成物。
（６）他の癌療法と併用して使用される、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の組成物。
（７）癌を有する被験体に、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の組成物を投与することを含む、上記被験体において癌の転移を抑制又は予防する方法。
（８）転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌を有する被験体に、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の組成物を投与することを含む、上記被験体において転移を伴う末期癌及
び／又はその転移癌の増殖を抑制する方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、癌を有する被験体（もしくは患者）に、気体状水素（「水素ガス」、「分子状水素」、「水素分子」又は「水素」とも称する。）を投与（例えば、吸引もしくは吸入）することによって、癌の転移を抑制又は予防することができるし、或いは、転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】水素ガス含有空気を吸入させていないコントロール群マウスの肺への肺癌細胞移植から２２日後に犠牲死させたマウスの肺の組織標本の顕微鏡写真（倍率４０倍）である。上記肺癌細胞は、高転移性のマウスＬｅｗｉｓ  Ｌｕｎｇ  Ｃａｒｃｉｎｏｍａ細胞株である。図中、Ａ及びＢのパネルは、試験した異なるコントロールマウスの肺組織への肺癌細胞株（図中、楕円で囲った部分）の高い生着の程度を示す。
【図２】マウス肺への癌細胞移植後７日間にわたり空気中での飼育の後、１４日間にわたり１日１時間水素ガス含有空気を吸入させた後に犠牲死させた水素吸入群マウスの肺の組織標本の顕微鏡写真（倍率４０倍）である。上記肺癌細胞は、高転移性のマウスＬｅｗｉｓ  Ｌｕｎｇ  Ｃａｒｃｉｎｏｍａ細胞株である。図中、Ａ及びＢのパネルは、試験した異なるマウスの肺組織への肺癌細胞株（図中、楕円で囲った部分）の生着の程度を示す。この結果から、図１のコントロール群と比較して楕円で囲った部分の色が淡いことから肺癌細胞株の生着の程度が低いことを示す。
【図３】水素ガス含有空気を吸入させていないコントロール群マウスの肺への肺癌細胞移植から２２日後に犠牲死させたマウスのリンパ節の組織標本の顕微鏡写真（倍率４０倍）である。上記肺癌細胞は、高転移性のマウスＬｅｗｉｓ  Ｌｕｎｇ  Ｃａｒｃｉｎｏｍａ細胞株である。図は、肺癌細胞株（濃色部分）がリンパ節に転移したことを示す、
【図４】水素ガス含有空気を吸入させていないコントロール群マウスの肺への肺癌細胞移植から２２日後に犠牲死させたマウス（Ａ）及びマウス肺への癌細胞移植後７日間にわたり空気中での飼育の後、１４日間にわたり１日１時間水素ガスを吸入させた後に犠牲死させた水素吸入群マウス（Ｂ）の肺の組織標本の顕微鏡写真（倍率２００倍）である。上記肺癌細胞は、高転移性のマウスＬｅｗｉｓ  Ｌｕｎｇ  Ｃａｒｃｉｎｏｍａ細胞株である。図中、Ａ及びＢのパネルは、水素ガス吸入の有無によるマウス肺組織での肺癌細胞株の細胞密度の違いを示している。
【図５】水素ガス含有空気を吸入させていないコントロール群マウスの肺への肺癌細胞移植から２２日後に犠牲死させた別のマウス（Ａ）及びマウス肺への癌細胞移植後７日間にわたり空気中での飼育の後、１４日間にわたり１日１時間水素ガスを吸入させた後に犠牲死させた水素吸入群マウス（Ｂ）の肺の組織標本（いずれも図４と同じ標本）の顕微鏡写真（倍率４００倍）である。上記癌細胞は、高転移性のマウスＬｅｗｉｓ  Ｌｕｎｇ  Ｃａｒｃｉｎｏｍａ細胞株である。図中、Ａ及びＢのパネルは、水素ガス吸入の有無によるマウス肺組織への肺癌細胞株の細胞密度の違いを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の組成物は、有効成分として気体状水素を含むことを特徴とし、癌を有する被験体に投与することにより、癌の転移を抑制又は予防することができる、或いは転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制することができる。
水素は、主にガス状分子特有の性質から拡散により脳を含めた各組織に分布し、また一部は血流を介して全身に分布し、癌細胞によって侵された組織の炎症を軽減すると考えられる。
【００２２】
本明細書中、有効成分である「気体状水素」は、分子式でＨ２、Ｄ２（重水素）、ＨＤ
（重水素化水素）、又はそれらの混合ガスを指す。Ｄ２は、高価であるが、Ｈ２よりスーパーオキシド消去作用が強いことが知られている。本発明で使用可能な水素は、Ｈ２、Ｄ２（重水素）、ＨＤ（重水素化水素）、又はそれらの混合ガスであり、好ましくはＨ２であり、或いはＨ２に代えて、又はＨ２と混合して、Ｄ２及び／又はＨＤを使用してもよい。
【００２３】
本発明の組成物は、以下に説明するように、気体状水素を含む気体又は液体の形態とすることができる。
【００２４】
気体状水素を含む気体は、例えば、気体状水素を含む空気、又は、気体状水素を含む気体状酸素である。気体状水素の含有濃度は、ゼロ（０）より大きく、かつ１８．５体積％以下、例えば約０．１〜約１５．８体積％の範囲の任意に定められる濃度であり、好ましくは約１〜約１０体積％、約１〜約６体積％、約１〜約５体積％、約２〜約７体積％、約３〜約４体積％、約３〜約６体積％、約３〜約７体積％、約４〜約５体積％、約４〜約６体積％、約５〜約８体積％、約５〜約１０体積％、約６〜約７体積％、約６〜約８体積％などである。気体状水素は、可燃性かつ爆発性のある気体であるため、ヒトなどの被験体に安全なレベルになるように組成物に含有させ、被験体に投与させるべきである。
【００２５】
気体状水素以外の気体が空気であるときには、空気の濃度は、例えば約８４．２〜約９９．９体積％の範囲の任意の濃度としうる。また、気体状水素以外の気体が酸素を含むときには、酸素の濃度は、例えば約２１〜約９９．９体積％の範囲における任意の濃度を取りうる。さらにまた、本発明の組成物には、気体状酸素の他に気体状窒素を含ませることもできる。
【００２６】
気体状水素は、被験体に投与するときには、安全に設計された水素ガス供給装置を用いて作製することができる。水素ガス供給装置は、限定されるものではないが、例えば、水素発生剤（例えば、金属アルミニウムなど）と水の反応により発生する気体状水素を、希釈用の気体（例えば、空気、酸素等）と所定の比率で混合することを可能にする（特許第５２２８１４２号公報）。又は、水の電気分解を利用して発生した気体状水素を希釈して混合することもできる（特許第５５０２９７３号公報、特許第５９００６８８号公報）。これらの方法によれば、例えば０．１から１８．５体積％の水素濃度の気体状水素を含有する組成物を調製することができる。或いは、所定量の精製水素ガスと、精製空気又は精製酸素ガスを混合したガスを使用することもできる。
【００２７】
或いは、非破壊的水素含有器、具体的には点滴液などの市販の生体適用液（例えば、ポリエチレン製バッグなどの水素透過性プラスチックバッグに封入されている。）に水素分子をパッケージの外側から添加する装置又は器具（例えばＭｉＺ（株）から市販されている（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅ−ｍｉｚ．ｃｏ．ｊｐ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ｈｔｍｌ））を用いて、生体適用液を含むバッグを飽和水素水に浸漬することによってバッグ内に水素を透過し濃度平衡に達するまで無菌的に水素を生体適用液に溶解させることができる。この装置は、例えば電解槽と水槽から構成され、水槽内の水が電解槽と水槽を循環し電解により水素を生成することができる。或いは、簡易型の使い捨て器具は同様の目的で使用することができる（特開２０１６−１１２５６２号公報、等）。この器具は、アルミバッグの中に生体適用液含有プラスチックバッグ（水素透過性バッグ、例えばポリエチレン製バッグ）と水素発生剤（例えば、金属カルシウム、金属マグネシウム／陽イオン交換樹脂、等）を内蔵しており、水素発生剤は例えば不織布（例えば水蒸気透過性不織布）に包まれている。不織布に包まれた水素発生剤を水蒸気などの少量の水で濡らすことによって発生した水素がプラスチックバッグを透過し生体適用液に非破壊的かつ無菌的に溶解される。
【００２８】
気体状水素を含む液体である水素溶存液体は、水素ガスを溶存させた水性液体である。水素溶存液体の水素濃度は、非限定的に、例えば約１〜約１０ｐｐｍ、好ましくは約１．２〜約９ｐｐｍ、例えば約１．６〜約９ｐｐｍ、約２〜約９ｐｐｍ、約３〜約９ｐｐｍ、約４〜約９ｐｐｍ、約５〜約９ｐｐｍ、約６〜約９ｐｐｍ、約７〜約９ｐｐｍ、約８〜約９ｐｐｍ、約６〜約８ｐｐｍ、約６〜約７ｐｐｍなどである。本発明によれば、気体状水素を含む液体を被験体に投与すること、例えば被験体が飲むこと、により被験体の例えば消化管粘膜組織を介して体内に送達することが可能である。
【００２９】
液体の種類は、特に制限されず、気体状水素を溶存させることができる、かつ被験体に適用可能なすべての液体である。液体は、例えば、水、飲料、医療用の生理食塩水、注射溶液、輸液、点滴液（治療用薬剤を含んでもよい。）、輸血用血液及び経腸液、などを含む。
【００３０】
或いは、本発明の実施形態において、上記液体形態の本発明の組成物はまた、上記の装置を用いて点滴薬に含ませることも可能である。本発明の組成物を被験体に点滴することにより血流を介して被験体の全身に送達することが可能である。
【００３１】
本発明の組成物を被験体に投与、例えば、経口投与、又は、非経口投与、例えば吸引もしくは吸入、することにより、癌の転移を有意に抑制又は予防することができるし、或いは、転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を有意に抑制することができる。
【００３２】
本明細書中「被験体」は、哺乳類、鳥類などの脊椎動物、好ましくは哺乳類、さらに好ましくはヒトである。哺乳類として、例えばヒト、チンパンジー、サルなどの霊長類、イヌ、ネコなどのペット動物、動物園で飼育される観賞用動物などの動物が挙げられる。また、鳥類として、観賞用やペット用のトリが挙げられる。
【００３３】
本明細書中「癌」は、悪性腫瘍、癌腫もしくは悪性新生物と称してもよく、ヒトで生じるすべての癌を包含する意図で使用される。癌には、例えば、肺癌、肝臓癌、膵臓癌、胃癌、胆管癌、大腸癌、直腸癌、骨癌、前立腺癌、乳癌、膀胱癌、尿路上皮癌、食道癌、脳腫瘍、卵巣癌、子宮頸癌、リンパ腫、舌癌、頭頸部癌、骨肉種、皮膚癌、骨髄腫、子宮体癌、咽頭癌、上顎癌、口腔癌、口唇癌、甲状腺癌、悪性黒色腫、軟部腫瘍、血管肉腫、未分化類軟部肉腫、小児固形腫瘍、白血病などが挙げられるが、これらの癌に限定されないものとする。好ましい癌は、固形癌である。
【００３４】
本明細書中「転移を伴う末期癌」は、病期がステージ４であり、かつその癌から転移した転移癌の存在が認められる原発性癌を指す。
【００３５】
本明細書中「転移癌」は、ある臓器に生じた原発性癌が血液、リンパ液又は癌組織の剥離を介して他の臓器に浸潤・移行し及び定着し新生血管を形成して増殖する癌をいう。
【００３６】
原発巣の癌がどのような臓器や器官に転移して転移癌と成りやすいかについて以下に例示する。
例えば前立腺癌は、骨や骨髄リンパ節に転移しやすく、骨転移の場合、腰椎、骨盤、背骨、肋骨などの骨への転移が多いことが知られている。骨に転移した癌が進行すると癌細胞が骨の中の神経を刺激し、痛みや麻痺などの症状を起こし、場合により骨のカルシウムが血液中に流れ出る高カルシウム血症を引き起こし、また食欲不振、吐き気、意識障害、骨折などが起こる。
乳癌から転移しやすい臓器や器官は、リンパ節、肺、骨、脳、肝臓などである。
大腸癌から転移しやすい臓器や器官は、リンパ節、肝臓、肺などである。
胃癌から転移しやすい臓器や器官は、リンパ節、腹膜、肝臓などである。
肺癌から転移しやすい臓器や器官は、脳などである。
食道癌から転移しやすい臓器や器官は、リンパ節、肝臓、肺、骨などである。
【００３７】
肺癌の種類としては、例えば、小細胞肺癌及び非小細胞肺癌が挙げられる。小細胞肺癌には、肺の入り口近くに発生する小細胞癌などが含まれる。また、非小細胞肺癌には、肺の深部に発生する腺癌や大細胞癌、肺の入り口近くに発生する扁平上皮癌などが含まれる。
【００３８】
本明細書中「転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制する」とは、転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌を有する被験体において、癌の増殖を抑制し（又は、退縮を促進し）、両方の癌の進行を抑制もしくは抑止することを指す。このとき、本発明の組成物によってさらなる転移を抑制することができる。
【００３９】
本発明の実施形態において、本発明の組成物が気体であるときには、被験体の口腔及び／又は鼻腔を介して吸引、吸入もしくは送入することにより肺に送り込まれる。このとき、上記の気体状水素濃度に調整された水素含有空気／酸素をその場で作製することができる水素ガス吸入機などを使用することができる。
【００４０】
本発明によれば、本発明の組成物中の気体状水素は、あらゆる分子の中で最も小さい分子であるので、血管壁等を透過することが可能であり、癌により産生される活性酸素を消去し、活性酸素により誘発される炎症を抑制するとともに、癌細胞の転移を抑制もしくは予防すると考えられる。この気体状水素による活性酸素の消去と炎症の抑制効果などの作用により、本発明の組成物はまた、転移癌など癌の増殖を抑制するし、さらにまた、本発明の組成物は、癌が発生する前の前癌状態を防止し、癌の予防にも効果があると考えられる。
【００４１】
癌の転移は、原発巣の癌細胞が、例えば血管やリンパ管内に入り込み、血液やリンパ液の流れに乗って移動し、遠隔部位で再び癌を形成することを含み、具体的には転移には、血行性転移、リンパ行性転移、播種性転移及び浸潤が含まれる。癌が生じた臓器や器官により、転移しやすい臓器や器官があると云われており、上記のとおり、例えば肺癌は、リンパ節、骨、脳などに転移しやすいし、大腸癌は、肺、肝臓などに転移しやすいし、食道癌は、肺、肝臓、リンパ節などに転移しやすいことなどが知られている。
【００４２】
本発明の組成物は、いずれの転移に対しても、その抑制又は予防のために有効である。ここで、転移の予防は、癌の再発の防止を可能にする。また、転移の抑制は、被験体において転移を発生させないことが好ましいが、被験体（特にヒト患者）の重篤度、状態（合併症を含む）、体質等により転移が起こりうる場合がある。
【００４３】
本発明の組成物は、治療有効量の気体状水素を含有する気体を含む大気圧環境下又は大気圧を超える環境下で、治療有効量の気体状水素を経肺投与することを特徴とする。経肺投与時の圧力が大気圧を超える場合には、７気圧以下とすることができる。例えば、５気圧以下、３気圧以下、２気圧以下、１．４気圧以下、及び、１．３気圧以下のいずれかの圧力において、被験体にとって例えば癌の転移抑制・予防効果、或いは転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖の抑制効果、の高い圧力を適宜選択することができる。
【００４４】
加圧を伴わない大気圧環境下で経肺投与する場合において、さらに被験体が体内に取り込む水素分子の用量を上げたいときには、より高濃度の気体状水素を本発明の組成物に含ませることもできる。或いは、本発明の組成物の被験体に対する流量を増やすことによっても、被験体が体内に取り込む水素分子の用量を上げることができる。
【００４５】
本発明の実施形態において、本発明の組成物の投与回数は、１日に１回から３回、好ましくは１日３回以上の任意の回数である。１回あたりの投与時間は１０分から６０分、６０分から９０分、１時間から３時間、３時間から６時間、６時間から８時間、又は、最大２４時間までの任意の時間である。本発明の組成物は、被験体に吸引もしくは吸入等により経肺投与することができる。被験体の例えば肺癌などの癌の症状に応じて１週間から１か月、１か月から６か月、６か月から１年、又は、１年以上の期間にわたる任意の期間で経肺投与を行うことができる。
【００４６】
本発明の組成物は、例えばチューブ状カニューラ又はチューブにつながれたマスクを用いて被験体に経肺投与することができる。その他、大気圧又は大気圧を超える環境下で被験体に本発明の組成物を経肺投与する際には、本発明の組成物又は空気が充填された密閉されたチャンバーやカプセルなどの筐体に被験体を収容することで、被験体に本発明の組成物を経肺投与することができる。
【００４７】
上述のような筐体を用いるときは、筐体は被験体が収容できるほどの十分な広さの他、７気圧以下の気圧に耐えうる耐圧性を有するように設計される。筐体の広さは１の被験体が収容できるような広さを有していてもよく、２以上の被験体が収容される広さを有していてもよい。被験体が横たわることができるベッドを収納することができる筐体でもよい。筐体には、気体状の水素、酸素、二酸化炭素の濃度を測定し、表示する装置を備えることができる。
【００４８】
本発明の液体形態の組成物は、投与形態によって体内に投与したときの水素の分布が異なり、気体状水素を含む液体を飲むときには内臓を中心とした臓器への分布が高まるし、一方、気体状水素を吸引もしくは吸入するとき、又は気体状水素を含む液体を点滴するときには、血流を介して脳を含む全身に運ばれ分布すると考えられる。
【００４９】
本発明の上記の気体形態の組成物、液体形態の組成物、及び、点滴薬に含まれる組成物はいずれも単独で用いることもできるし、複数を組み合わせて用いることもできる。
【００５０】
本発明の組成物は、癌を有する又は癌の疑いのある被験体への投与（経口投与又は非経口投与（例えば、経肺投与、静脈内投与、動脈内投与、腹腔内投与など））により、癌の転移を抑制又は予防するという効果、並びに転移を伴う末期癌及び／又はその転移癌の増殖を抑制し、癌を退縮させるという効果を有するため、種々の癌療法（例えば、外科療法、化学療法、放射線療法、免疫療法、分子標的薬治療など）と組み合わせて使用することができる。併用の仕方には、特に制限はないが、例えば同時、或いは相前後して各療法を実施することができる。但し、本発明の組成物の投与は毎日行うことが好ましい。
【００５１】
一の実施形態において、水素溶存液体には、癌を治療するための医薬品を添加してもよい。或いは、当該医薬品は、水素溶存液体又は水素ガス含有気体の投与と別に投与してもよい。そのような医薬品の例は、非限定的に、化学療法剤、分子標的薬（例えば抗体医薬）、免疫療法剤（例えば免疫チェックポイント阻害剤、免疫賦活剤、免疫細胞、等）などを含む。
【００５２】
化学療法剤には、例えば、カルボプラチン、シクロホスファミド、シスプラチン、ドセタキセル、ネタプラチン、パクリタキセル、ピラルビシン、フルオロウラシル、ブレオマイシン、マイトマイシンＣ、アクラルビシン、イホスファミド、イリノテカン、エトポシド、エルロチニブ、ゲムシタビン、エピルビシン、エリブリン、ゴセレリン、シタラビン、デキサメタゾン、ドキソルビン、ミトキサントロン、メトトレキサート、リュープロレリン、ビンデシン、アクラルビシン、オキサリプラチン、ニムスチン、インターフェロンα、テセロイキン、テムシロリスム、ズスルファン、メルファランなどが含まれる。
【００５３】
分子標的薬には、例えば、セツキシマブ、ペバシズマブ、ベルツズマブ、ラバチニブ、トラスツズマブ、バニツムマブ、アキシチニブなどの抗体が含まれる。
【００５４】
免疫チェックポイント阻害剤には、例えば、抗ＰＤ−１抗体及び抗ＰＤ−Ｌ１抗体などが含まれる。癌細胞を攻撃するために表面にＰＤ−１を発現するＴ細胞が、その攻撃を打ち消すために癌細胞はＰＤ−Ｌ１を産生しＴ細胞の攻撃から免れる。上記の抗体は、ＰＤ−１やＰＤ−Ｌ１と結合することによってＴ細胞が癌細胞を攻撃しやすくする。
【実施例】
【００５５】
以下の実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５６】
［実施例１］癌転移モデル動物での水素ガス吸入による癌細胞の生着抑制及び転移抑制
１．実験
＜吸入用水素含有気体の調製＞
マウスに吸入させる水素含有気体は、空気に水素ガスを混合させることにより調製した。水素ガスは、水素発生機タイプＭＨＧ−２０００（ＭｉＺ製）を用いて水の電気分解により生成させた。
【００５７】
＜水素濃度の測定＞
電気分解により生成した水素ガスの濃度は水素ガスセンサー（ＦＩＳ社、兵庫）を用いて測定した。
【００５８】
＜マウス肺癌細胞移植モデル＞
肺癌細胞移植モデルとしてマウスを使用した。マウスに移植する癌細胞は、ｉｎ  ｖｉｖｏにおける肺癌肺転移モデルとして汎用されるマウス肺癌細胞株であるＬｅｗｉｓ  Ｌｕｎｇ  Ｃａｒｃｉｎｏｍａ細胞（ＬＬＣ）を用いた。マウスに移植するＬＬＣ細胞（１．０ｘ１０４個／１０μＬ）はマトリゲル（ＣＯＲＮＩＮＧ社）１０μＬとあらかじめピペットで混合して調製した。
【００５９】
７週齢のマウス（Ｃ５７ＢＬ／６）にイソフルランにて全身麻酔を導入し、意識及び痛み刺激への反応を完全に消失させた。その後、左胸部を切開し、胸腔外から左肺にマトリゲルと混合して調製したＬＬＣ細胞の全量（２０μＬ）を肺実質に注射して移植した。
【００６０】
胸部を閉鎖した後、麻酔を中止し覚醒させた。術後の生存及び肺癌細胞の生着を確認後、水素吸入群（５匹）及び水素を吸入しないコントロール群（４匹）に分けた。水素はＭｉＺ製の水素発生機（タイプＭＨＧ−２０００）で３．５％濃度の水素を発生させ、１．３５気圧に加圧したチャンバー内でマウスに吸入させた。
【００６１】
水素吸入群は、肺癌細胞を移植してから７日間は水素を含まない空気を吸引させ、その後、８日目から７日間にわたり水素ガスを１日１時間、水素ガスを含むチャンバー内で吸入させ、その後犠牲死させた。
【００６２】
一方、水素ガスを吸入させないコントロール群は、チャンバーを用いることなく、大気圧で１４日にわたり大気中で飼育し、その後犠牲死させた。
【００６３】
水素吸入群及びコントロール群のマウスの肺組織及びその他の腫瘍存在部位を採取し、組織学的評価を行った。
【００６４】
２．結果
＜肺癌細胞の生着＞
肺癌細胞の生着（すなわち、肺組織への定着）は、採取した組織を常法に従いパラフィン包埋標本を作製後、薄切した後、スライド標本とし、ヘマトキシレン−エオジン（ＨＥ）染色を施し、光学顕微鏡にて倍率４０倍及び２００倍で観察した。
【００６５】
コントロール群では、肺癌細胞を移植した４匹のマウスのすべてで肺癌細胞の強い生着が見られた（図１；楕円で囲った部分（強い濃色部分））。４匹のマウスのうち３匹では肺に癌の病変が見られたが、残りの１匹は肺に病変が見られなかった。なお、病変が見られなかったマウスでは、胸壁に肺癌細胞を移植した可能性があり、病変を肺に観察することができなかったと考えられる。
【００６６】
一方、水素ガス吸入群では、５匹中３匹で肺癌細胞の弱い生着が見られ（図２；楕円で囲った部分（（注）図１の濃色部分より淡色である。））、また２匹で肺癌細胞の生着が見られなかった。このことは、コントロール群の結果と比べて、水素ガス吸入によって臓器への癌細胞の定着が有意に抑制されることを示している。
【００６７】
＜肺癌細胞の転移＞
肺癌細胞の転移は、解剖したマウスの肉眼的観察によって確認した。
コントロール群では、４匹中２匹で癌細胞の転移があった。肺癌細胞の転移した場所は重複例も含めて胸膜播種が２例（データ示さず）、リンパ節転移が１例（図３；濃色部分）であった。
一方、水素ガス吸入群では、５匹中肺癌細胞が他の臓器に転移したものは見られなかった。このことは、コントロール群の結果と比べて、水素ガス吸入によって肺癌細胞の転移が完全に又は有意に抑制されることを示している。
【００６８】
＜病理組織学的観察＞
ＨＥ染色した肺組織の病理組織標本を光学顕微鏡にて倍率２００倍（図４）及び４００倍（図５）で観察した。
コントロール群では細胞密度が高い組織像が見られたが（図４Ａ及び図５Ａ）、水素ガス吸入群では比較的細胞密度が低かった（図４Ｂ及び図５Ｂ）。これらの結果は、コントロール群の結果と比べて、水素ガス吸入により肺癌細胞の増殖が抑制されることを示している。
【００６９】
まとめると、上記の実験結果から、コントロール群に比べて水素ガス吸入群では、肺に移植した肺癌細胞の生着を抑制する効果と明らかな転移を抑制する効果を示した。また、肺実質組織の病理組織学的検査からも水素ガス吸入が肺癌細胞の増殖を抑制する効果が示唆された。
【００７０】
［実施例２］分子状水素の肺腺癌に対する改善症例
（１）水素治療開始前までの経緯
患者：日本人女性、年齢７１歳
２０１７年１１月：検診で肺癌が見つかった。
２０１８年１月４日：単純ＣＴ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）検査で肺に３７ｍｍの腫瘍を確認した。血液検査で非特異的腺癌マーカーである癌胎児性抗原（Ｃａｒｃｉｎｏｅｍｂｒｙｏｎｉｃ  ａｎｔｉｇｅｎ：ＣＥＡ）の値が６．２ｎｇ／ｍＬであった。なお、ＣＥＡの正常値の基準は５．０ｎｇ／ｍＬである。
２０１８年２月１６日：左下葉切除の手術を行った。腫瘍が４８ｍｍになっており、周辺のリンパ節も肥大していたので５か所を廓清した。医師は肺癌のステージはステージ３ａであると診断した。退院後の血液検査でＣＥＡは４．８ｎｇ／ｍＬであった。
２０１８年３月２６日よりシスプラチンとナベルビンによる抗癌剤治療を開始した。第１クールで血圧が上昇し、体調が悪化した。好中球の減少が見られ抗癌剤治療を一時中断した。
２０１８年６月：抗癌剤治療の第４クールが終了した。抗がん剤の副作用で頭髪が脱毛した。嘔吐はないが倦怠感が強かった。
２０１８年７月：ＣＴの検査で胸椎に欠損を確認した。ＣＥＡの値が３４．５ｎｍ／ｍＬに向上したので転移の可能性を検討した。
２０１８年９月前半：脊椎に癌が転移したため腰痛が悪化した。咳をするときと深呼吸時に疼痛が生じるようになった。ＰＥＴ検査で脊椎の３か所（胸椎、腰椎、尾てい骨）に転移が見つかった。
【００７１】
（２）継続的な水素ガスの吸入開始
ＭｉＺ株式会社製水素ガス吸入器ＭＨＧ−２０００α（水素ガス濃度６〜７体積％）を購入し、２０１８年１０月１７日から毎日継続的に２時間〜３時間／日の水素ガスの吸入を行った。
２０１８年１１月２６日：ＣＥＡ値が１０ｎｇ／ｍＬに低下した。
２０１８年１２月２２日：ＣＴ検査で脊椎に転移した腫瘍の縮小を確認した。
２０１８年１２月２７日：ＣＥＡ値が２．６ｎｇ／ｍＬに低下した。
２０１９年１月２８日：ＣＥＡ値が１．５ｎｇ／ｍＬに低下した。
【００７２】
［実施例３］水素ガス吸引による末期癌患者での転移を伴う末期癌及びその転移癌の増殖抑制の症例
骨転移が認められたステージ４の進行性前立腺癌と診断された患者（男性、７０代）は、以下に記載される通り、初診から約２か月の期間にわたり内服薬（ビカルタミド、フリパスＯＤ）による治療を受け、その後、内服薬の投与と併用して、抗癌剤治療（ドセタキセル点滴）とホルモン療法（リューブリンＰＲＯ）による治療を受けてきた。
【００７３】
初診の診断では、患者の血液検査によるＰＳＡ値９２．５ｎｇ／ｍＬ（ＰＳＡの基準値（正常範囲）が０〜４ｎｇ／ｍＬである。）、グリソンスコア（前立腺癌の悪性度）９であることから非常に悪い（転移のある進行性の悪性前立腺癌を示す）数値であり、初診１か月後、ＣＴ（コンピュータ断層撮影装置）及び全身シンチグラフィ検査により骨盤、肋骨、肩甲骨への転移が認められるという診断結果であった。
【００７４】
患者が、水素と空気の混合気体を作製する水素ガス生成装置ＭＨＧ２０００α（ＭｉＺ（株）製、水素ガス濃度６．６体積％、約２Ｌ／分）を使用した水素ガス吸引を開始したのは、初診の３日後であり、その後、略毎日６０分〜９０分の吸引を継続した。
【００７５】
水素ガス吸引の開始後約１か月の時点でのＰＳＡ値は１２．７４ｎｇ／ｍＬに低下し、さらに約１か月後のＰＳＡ値は７．５３ｎｇ／ｍＬであった。この時点で（水素ガス吸引開始後約２か月目）、抗癌剤点滴（第１回）を受け、さらに水素ガス吸引開始後約３か月目にホルモン剤注射を受けた。その後、水素ガス吸引開始後約４か月目に抗癌剤点滴（第２回）を受け、さらに、水素ガス吸引開始後約６か月目と約１２．５か月目にホルモン剤注射を受けた。この時点でのＰＳＡ値は１．６９ｎｇ／ｍＬとなり、基準値内まで減少した。さらに水素ガス吸入と内服薬投与を継続し、水素ガス吸引開始後約１８か月目でのＰＳＡ値は１．６１ｎｇ／ｍＬであった。
【００７６】
水素ガス吸引開始後約１２か月目に全身シンチグラフィ検査を受けた結果、骨転移した部分の影濃度が目視で半分以下になり、薄かった部分はほとんど消えかかっていた。
患者は、その後も水素ガス吸引を続けており、通常の仕事、生活を行うまでに改善した。
【００７７】
［実施例４］
水素ガス吸入による膵臓癌の増殖抑制の症例
ステージ４の膵臓がん（余命２年）と診断された患者（７５歳女性）は、１年間抗がん剤の治療を続けていたが、抗がん剤の副作用のために抗がん剤治療を中止した。その後、肝臓への転移が見つかった。患者は、抗がん剤の治療の中止の後に、水素と空気の混合気体を作製する水素ガス生成装置ＭＨＧ２０００α（ＭｉＺ（株）製、水素ガス濃度６．６体積％、約２Ｌ／分）を使用した水素ガス吸引を開始した。水素ガスの吸入は１回９０分、１日２回毎日継続して行った。吸入開始から２か月後と６か月後の検診では病巣である膵臓の癌と肝臓に転移した癌の大きさに変化は見られなかった。水素の吸入によって膵臓癌の癌細胞と肝臓に転移した癌の増殖が抑制された。
【００７８】
［実施例５］
水素ガス吸入による肉腫の増殖抑制の症例
心臓と肺の血管内に未分化類軟部肉腫と診断された患者（３８歳女性）は、手術により心臓の肉腫の切除を行ったが、心臓から肺に転移した肉腫は血管が集まるところにあるために切除することができなかった。抗がん剤による治療を続けていたが、副作用のために抗がん剤による治療を中止した。抗がん剤の治療中止の後に、水素と空気の混合気体を作製する水素ガス生成装置ＭＨＧ２０００α（ＭｉＺ（株）製、水素ガス濃度６．６体積％、約２Ｌ／分）を使用した水素ガス吸引を開始した。水素ガスの吸入は１回６０分から９０分、１日１回又は２回毎日継続して行った。吸入開始から３か月後の検診では病巣である肺の肉腫の大きさに変化は見られなかった。水素の吸入によって肉腫の増殖が抑制された。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の気体状水素を含む組成物は、肺癌などの癌の転移の抑制又は予防のために有効であり、医療産業上有用である。また、本発明の組成物は、移植した癌細胞の生着を抑制する効果と明らかな転移を抑制するのみならず、癌発生の予防、発生した癌の増殖及び転移の抑制の効果を示す。また、転移性の強い癌細胞及び腫瘍のみならず、転移性の低い癌細胞及び腫瘍、の発生の予防、増殖、転移の抑制効果を示すことも期待される。さらに、非転移性の癌細胞及び腫瘍の発生の予防、増殖の抑制効果を示すことも期待される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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