(57)【要約】【課題】ヒトの時計遺伝子の発現を誘発すること。【解決手段】光を出射する光源部１２を備え、前記光をヒトの皮膚細胞に照射する光照射装置１であって、前記光源部１２は、可視光から近赤外光までの波長範囲のうち、波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光Ｈ１、及びまたは、波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光Ｈ２、を出射し、前記光が前記皮膚細胞に照射されることで時計遺伝子を発現させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光から近赤外光までの波長範囲のうち、波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光、及びまたは、波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光、をヒトの皮膚細胞に照射し時計遺伝子を発現させる
ことを特徴とする光照射方法。
【請求項２】
前記ヒトの皮膚細胞に照射される光の照射量を１０Ｊ／ｃｍ２より大きくした
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射方法。
【請求項３】
前記時計遺伝子は、ＢＭＡＬ１、及びＰＥＲ１である
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射方法。
【請求項４】
前記第１の光のピーク波長は、４００ｎｍ以上４１５ｎｍ以下で、半値幅２０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射方法。
【請求項５】
前記第２の光のピーク波長は、６３５ｎｍよりも長く９５０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射方法。
【請求項６】
光を出射する光源部を備え、前記光をヒトの皮膚細胞に照射する光照射装置であって、
前記光源部は、可視光から近赤外光までの波長範囲のうち、波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光、及びまたは、波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光を出射し、
前記光が前記皮膚細胞に照射されることで時計遺伝子を発現させる
ことを特徴とする光照射装置。
【請求項７】
前記光源部を収める筐体を備え、
前記筐体には、照射開口部が設けられ、
前記照射開口部は、前記光源部が放射した前記第１の光、及びまたは、前記第２の光を出射する
ことを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
【請求項８】
前記光源部を収める筐体を備え、
前記筐体には、被検者の体の一部を挿通する挿通部が設けられ、
前記光源部は、前記挿通部に挿通された前記被検者の体の一部に前記第１の光、及びまたは、前記第２の光を照射する
ことを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
【請求項９】
被検者の体表に装着される装着具を備え、
前記装着具は、前記光源部を備え、
前記光源部は、前記被検者の体表に前記第１の光、及びまたは、前記第２の光を照射する
ことを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射方法、及び光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒトをはじめとする生物は、自律性を備えた生体リズム（概日リズム、体内時計ともいう）を有することが知られている（例えば、非特許文献１参照）。この生体リズムは、光刺激によって調節され、この性質を利用したものとして、使用者の顔に所定の波長の光を照射して睡眠に導く装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、近年では、時計遺伝子と称される遺伝子が生体リズムに影響を与えると考えられており、この時計遺伝子は、皮膚細胞においても発現し、生体リズムを刻んでいることが知られている（例えば、非特許文献２）。また、皮膚細胞で発現した時計遺伝子を検査することで生体リズムを測定する手法が研究等されている（例えば、非特許文献２、非特許文献３、及び非特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５１５０１５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】池田  正明、「生体リズム研究の現在―時計遺伝子の機能と疾患の接点を中心として―」、外科と代謝・栄養、日本外科代謝栄養学会、２０１５年１２月、４９巻６号、ｐ．３１９―３２６
【非特許文献２】Ｍｉｋｉ  Ｔａｎｉｏｋａ、外６名、Ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｖｅ  Ｄｅｒｍａｔｏｌｏｇｙ誌、２００８年１１月２７日発行、Ｖｏｌ．１２９、  Ｉｓｓｕｅ  ５、  Ｐａｇｅｓ  １２２５−１２３１
【非特許文献３】Ａｋｉｋｏ  Ｈｉｄａ、外１６名、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｒｅｐｏｒｔｓ誌（略号Ｓｃｉ  Ｒｅｐ．）、２０１３年６月２５日発行、ｖｏｌ．３、  Ａｒｔｉｃｌｅ  ｎｕｍｂｅｒ：  ２０７４
【非特許文献４】Ａｋｉｋｏ  Ｈｉｄａ、外１２名、Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ  Ｐｓｙｃｈｉａｔｒｙ誌、２０１７年４月２５日発行、ｖｏｌ．７、ｐａｇｅ  ｅ１１０６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ヒトの生体リズムの調整に関する時計遺伝子の発現を誘発する手法については知られていないのが現状である。
本発明は、ヒトの生体リズムの調整に関する時計遺伝子の発現を誘発させることができる光照射方法、及び光照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、可視光から近赤外光までの波長範囲のうち、波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光、及びまたは、波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光、をヒトの皮膚細胞に照射し時計遺伝子を発現させることを特徴とする光照射方法を提供する。
【０００８】
本発明は、上記光照射方法において、前記ヒトの皮膚細胞に照射される光の照射量を１０Ｊ／ｃｍ２より大きくしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、上記光照射方法において、前記時計遺伝子は、ＢＭＡＬ１、及びＰＥＲ１であることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上記光照射方法において、前記第１の光のピーク波長は、４００ｎｍ以上４１５ｎｍ以下で、半値幅２０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、上記光照射方法において、前記第２の光のピーク波長は、６３５ｎｍよりも長く９５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、光を出射する光源部を備え、前記光をヒトの皮膚細胞に照射する光照射装置であって、前記光源部は、可視光から近赤外光までの波長範囲のうち、波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光、及びまたは、波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光を出射し、前記光が前記皮膚細胞に照射されることで時計遺伝子を発現させることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記光照射装置において、前記光源部を収める筐体を備え、前記筐体には、照射開口部が設けられ、前記照射開口部は、前記光源部が放射した前記第１の光、及びまたは、前記第２の光を出射することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、上記光照射装置において、前記光源部を収める筐体を備え、前記筐体には、被検者の体の一部を挿通する挿通部が設けられ、前記光源部は、前記挿通部に挿通された前記被検者の体の一部に前記第１の光、及びまたは、前記第２の光を照射することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、上記光照射装置において、被検者の体表に装着される装着具を備え、前記装着具は、前記光源部を備え、前記光源部は、前記被検者の体表に前記第１の光、及びまたは、前記第２の光を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、所定波長の光を照射することでヒトの生体リズムの調整に関する時計遺伝子の発現を誘発させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】時計遺伝子の発現と光照射との関係を示す図である。
【図２】マウスの時計遺伝子であるＢｍａｌ１とＰｅｒ１との非光照射時における発現比の１日の推移を示す図である。
【図３】ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の光照射時の推移を調べるために行った実験における照射条件を示す図である。
【図４】照射条件１〜５による実験の実験結果を示す図である。
【図５】照射条件６〜８による実験の実験結果を示す図である。
【図６】照射条件９〜１１による実験の実験結果を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光照射装置の概略構成を示す図である。
【図８】実施例１の光照射装置の構成を模式的に示す図である。
【図９】実施例２の光照射装置の構成を模式的に示す図である。
【図１０】実施例３の光照射装置の構成を模式的に示す図である。
【図１１】実施例４の光照射装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
［時計遺伝子の発現と光照射との関係］
発明者らは、実験等により、ヒトの皮膚細胞に、所定波長の光を照射することで時計遺伝子の発現を誘発できるとの知見を得た。この知見の基となった実験について説明する。
この実験では、皮膚細胞のサンプルとして、メラノサイトを用いている。このメラノサイトに５Ｊ／ｃｍ２の照射量の紫外光と、２０Ｊ／ｃｍ２の照射量の可視光及び近赤外光と、をそれぞれ照射し、その後の時計遺伝子の発現量を測定した。この測定では、次世代シーケンサーによるゲノム解析により、転写調節因子であるＰＥＲ１及びＰＥＲ３と、ＣＬＯＣＫ／ＡＲＮＴＬの抑制因子であるＣＲＹ１及びＣＲＹ２と、転写因子であるＣＬＯＣＫと、同じく転写因子であるＡＲＮＴＬ（＝ＢＭＡＬ１）の、計６種類の時計遺伝子それぞれの発現量を測定した。また、照射光の光源には、発光波長がそれぞれ異なる複数のＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）を用いた。
【００２０】
発光波長の異なるＬＥＤを用いて、照射光の波長を紫外光から近赤外光までの間で変えて上記実験を繰り返し行った結果を図１に示す。
【００２１】
図１によれば、紫外光から近赤外光の波長の光を照射すると、波長５０５ｎｍ付近の特定波長域Ｋの短波長側、及び長波長側において、６種類の時計遺伝子についていずれかの発現量の増加、もしくは減少が見られることが分かる。特に、波長４０５ｎｍと、波長９４０ｎｍとのそれぞれで、特定の時計遺伝子の発現が増加すると、別の時計遺伝子の発現が減少するという特異的な発現が見られることが分かる。
一方、紫外光は皮膚細胞に対して比較的大きなダメージを与えるため、光治療においては紫外光を照射することが好ましくない。
この点も踏まえて、光照射によるヒトの時計遺伝子誘発の光治療への応用を検討すると、照射する光の波長は、紫外光、及び上記特定波長域Ｋの光を除く波長域（ただし、近赤外光の波長以下）の光が実用的であるといえる。
さらに、波長４０５ｎｍと、波長９４０ｎｍとで特異的な発現が見られることから、これら２つの波長帯の光が時計遺伝子の発現に効果的であるとも推察される。
【００２２】
なお、紫外光の波長の定義は、本発明に係る光照射方法、及び光照射装置が用いられる分野において慣用されている紫外光についての定義が適宜に当てはめられる。可視光、及び近赤外光の波長の定義についても同様である。
【００２３】
［ＢＭＡＬ１及びＰＥＲ１の発現比と光照射との関係］
発明者らは、時計遺伝子のうち、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１を対象に選定し、光照射と発現比との関係を調べるべく、さらなる実験を行った。
この２つの時計遺伝子を選定したのは、次の理由による。すなわち、これら２つの時計遺伝子については、生体リズムに関する文献情報が比較的多くあり、実験結果と比較検討を行い易いためである。また、１８時から翌日６時までの期間を「夜間」、６時から１８時までの期間を「昼間」と定義すると、夜間に発現が増加するＢＭＡＬ１と、昼間に発現が増加するＰＥＲ１とは、遺伝子発現の度合いが時間経過に伴って昼夜で互いに相補的な変化を示し、これら２つの遺伝子が発現することで睡眠障害が改善されることが知られているためである。
この実験では、特異的な発現を誘発した波長約４０５ｎｍの光と、波長約９４０ｎｍの光とのそれぞれを照射光に用いている。これらの光の光源には、ＬＥＤを用い、当該ＬＥＤによる光の照射時間を変えることで、皮膚細胞での光の照射量（Ｊ／ｃｍ２）を可変させた。
【００２４】
１．ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の非光照射時の推移
図２は、マウスの時計遺伝子であるＢｍａｌ１とＰｅｒ１との非光照射時における発現比の１日の推移を示したものである。図２において、「発現比」とは、各時計遺伝子の発現の度合いを、その最小値に対する相対比率で示したものである。なお、マウスの遺伝子は、先頭のみ大文字で表記する。
Ｂｍａｌ１はＰｅｒ１の転写を活性化させる一方、Ｐｅｒ１はＢｍａｌ１を抑制する性質を有し、このため、図２に示すように、Ｂｍａｌ１とＰｅｒ１の発現比の大きさは、時間経過に伴って互いに相補的に上下するように推移する。
【００２５】
具体的には、１２時から１８時ごろにＰｅｒ１の発現比が略最大になる一方で、Ｐｅｒ１に抑制されてＢｍａｌ１の発現比が略最小になる。その後、１８時から翌日６時にかけてＰｅｒ１が次第に減少する。これに伴いＢｍａｌ１が次第に増加し翌日６時ごろに略最大となる。Ｂｍａｌ１が略最大に達しＰｅｒ１の転写が再び活性化されることで、翌日６時から翌日１２時にかけては、Ｐｅｒ１の発現比が次第に増加し、翌日１２時から翌日１８時ごろに再び略最大となる。この間、Ｂｍａｌ１の発現比は、Ｐｅｒ１の増加に伴って減少し翌日１２時から翌日１８時ごろに再び略最小になる。
このようなＢｍａｌ１とＰｅｒ１の発現比の推移がマウスの生体リズムに関与し、また対応するヒトの時計遺伝子ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の発現についても同様の傾向があるといわれている。
【００２６】
２．ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の光照射時の推移
発明者らは、かかるＢＭＡＬ１及びＰＥＲ１の発現比の推移と、光照射との関係を調べる実験を行った。本実験では、ヒトの皮膚細胞のサンプルとして、皮膚組織の大半を構成するメラノサイトと、ケラチノサイトとを用いた。このとき、５０％血清に２時間暴露して同期させたサンプルを用いた。
実験では、メラノサイト及びケラチノサイトのそれぞれに、光を照射した後、６時間が経過するごとに、Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ−ＰＣＲによりＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の発現量を測定した。
そして、ヒトの皮膚組織の構成比率（８対９０）を考慮してメラノサイト、及びケラチノサイトそれぞれの発現量の測定結果を可算することで、ヒトの皮膚細胞における最終的な時計遺伝子の発現比を算定した。ここでいう「発現比」とは、非光照射時（図２）と比べて、各時計遺伝子の発現の度合いがどのくらい増減したかを表したものである。
【００２７】
発明者らは、１１通りに光の照射条件を変えて、かかる実験を行っており、これらの照射条件を図３に示す。
【００２８】
図３において、照射条件１〜５での実験は、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の発現比と、照射する光の波長との関係を調べるために行われたものである。具体的には、この実験では、２つの波長の光を、それぞれ１０Ｊ／ｃｍ２の照射量で、順番にヒトの皮膚細胞に照射しており、かかる実験を、各光の波長の組み合わせを変えて行った。照射条件１では波長４０５ｎｍの光と波長９４０ｎｍの光とを組み合わせ、照射条件２では波長４０５ｎｍの光と波長８１０ｎｍの光とを組み合わせ、照射条件３では波長４０５ｎｍの光と波長６３５ｎｍの光とを組み合わせている。また照射条件４では波長６３５ｎｍの光と波長９４０ｎｍの光とを組み合わせ、照射条件５では波長５０５ｎｍの光と波長９４０ｎｍの光とを組み合わせている。
【００２９】
これら照射条件１〜５で行った実験のそれぞれの実験結果を図４（Ａ）〜図４（Ｅ）に示す。
ＢＭＡＬ１に着目すると、照射条件１（図４（Ａ））及び照射条件２（図４（Ｂ））では、ＢＭＡＬ１の発現比の最大値が非光照射時（図２）を超えて増大している。これに対し、照射条件３（図４（Ｃ））、照射条件４（図４（Ｄ））及び照射条件５（図４（Ｅ））では、ＢＭＡＬ１１の発現比の最大値は、非光照射時（図２）と同程度となっており、特異的な発現の誘発が見られない。これら照射条件１、２と、照射条件３、４、５との大きな違いは、照射する２つの光の波長に波長５０５ｎｍ、または６３５ｎｍが含まれているか否かである。このことから、波長５０５ｎｍ、及び波長６３５ｎｍの光の照射ではＢＭＡＬ１の特異的な発現が誘発されず、この遺伝子の発現誘発には、波長５０５ｎｍよりも短い波長の光、及びまたは波長６３５ｎｍよりも長い波長の光の照射が必要であることが分かる。
【００３０】
一方、ＰＥＲ１に着目すると、照射条件１（図４（Ａ））、照射条件２（図４（Ｂ））及び照射条件４（図４（Ｄ））では、非光照射時に比べて、最大値の増大が見られている。これに対して、照射条件３（図４（Ｃ））と照射条件５（図４（Ｅ））では、同程度となっており、特異的な発現の誘発が見られない。これらのことから、波長５０５ｎｍ、及び波長６３５ｎｍの光では、ＢＭＡＬ１、ＰＥＲ１両遺伝子に対して発現比増加に効果がない、もしくは弱いと考えられる。一方で、半値幅２０ｎｍ程度を考慮して、波長５０５ｎｍよりも短い波長の光、または波長６３５ｎｍよりも長い波長の光を照射した場合は、発現比の増加に効果があることが示唆される。
【００３１】
次いで、図３において、照射条件１、６〜８での実験は、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の発現比と、光の照射量との関係を調べるために行われたものである。具体的には、この実験では、波長４０５ｎｍの光と波長９４０ｎｍの光のそれぞれを、順番に皮膚細胞に照射しており、かかる実験を各光の照射量を５Ｊ／ｃｍ２及び１０Ｊ／ｃｍ２のいずれかに変えて行った。照射条件１では、各光の照射量をともに１０Ｊ／ｃｍ２とし、照射条件６では、各光の照射量をともに５Ｊ／ｃｍ２としている。照射条件７、及び照射条件８では、一方の光の照射量を５Ｊ／ｃｍ２とし、他方の光の照射量を１０Ｊ／ｃｍ２としている。
【００３２】
これら照射条件１、６〜８で行った実験のそれぞれの実験結果を図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示す。
ＰＥＲ１の双方の推移に着目すると、照射条件７（図５（Ｂ））、及び照射条件８（図５（Ｃ））の場合に、非光照射時（図２）と同様に、一方が他方に対して相補的に上下するように推移し、加えて発現比が高く、かつ略最大の時間がある程度継続する、という傾向が見られる。
これに対して、照射条件６では、相補的に上下するように推移しておらず、ＰＥＲ１の発現比の最大値が非照射時と比較して差異が小さく、ＰＥＲ１の特異的な発現に対する効果が小さかった。
【００３３】
ここで、照射光の波長が４０５ｎｍと９４０ｎｍの２波長で共通する照射条件１（図４（Ａ））と照射条件６〜８（図５（Ａ）〜図５（Ｃ））の３条件での比較を行うと、波長４０５ｎｍの光、波長９４０ｎｍの光のいずれも照射量が５Ｊ／ｃｍ２である照射条件６では、相補的に上下するように推移しておらず、ＰＥＲ１が非光照射時の発現比の最大値と大きな違いがなかった。これに対して、これら２波長の少なくともいずれか一方の光の照射量が１０Ｊ／ｃｍ２である照射条件７、８では、相補的に上下するように推移し、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１のいずれも発現比の最大値が非光照射時よりも大きくなっていることが分かる。これらのことから、これら２波長のトータルの照射量が１０Ｊ／ｃｍ２より大きくすることで、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の双方の特異的な発現を誘発することができると考えられる。
【００３４】
図３において、照射条件９〜１１での実験は、２つの波長を組み合わせて照射するのではなく、ある１つの波長の光のみを照射したときの、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の発現比と波長との関係を調べるために行われたものである。具体的には、この実験では、ある波長の光を、２０Ｊ／ｃｍ２の照射量で、皮膚細胞に照射しており、かかる実験を、光の波長を変えて行った。照射条件９では、光の波長を波長４０５ｎｍとし、照射条件１０では、光の波長を波長８１０ｎｍとし、また照射条件１１では、光の波長を波長９４０ｎｍとした。
【００３５】
これら照射条件９〜１１で行った実験のそれぞれの実験結果を図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示す。
ＢＭＡＬ１に着目すると、照射条件１０及び１１（図６（Ｂ）、図６（Ｃ））では、非光照射時（図２）と比較すると、ＢＭＡＬ１の発現比の最大値が大きくなる傾向が見られた。同時に、ＰＥＲ１の発現比も非光照射時に比べ増大している。
これらの結果と、前掲図１に示した結果とにより、波長５０５ｎｍよりも短い波長の光、波長６３５ｎｍよりも長い波長の光の照射により、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１がともに特異的に発現するといえる。
なお、照射条件９（図６（Ａ））では、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１とがともに、非光照射時に比べ発現比が増大している。
【００３６】
以上をまとめると、照射条件１〜１１での実験から、波長５０５ｎｍよりも短い波長の光（以下、第１の光Ｈ１という）の照射、または波長６３５ｎｍよりも長い波長の光（以下、第２の光Ｈ２という）の照射により、時計遺伝子ＢＭＡＬ１と、ＰＥＲ１とをいずれも特異的に発現させることができることが分かった。
また、第１の光Ｈ１と、第２の光Ｈ２とのトータルの照射量が少なくとも１０Ｊ／ｃｍ２より大きければ、ＢＭＡＬｌ１とＰＥＲ１の特異的な発現を誘発できることが分かった。
なお、図４から図６は、光を照射する時刻を、実際の診療で想定される時刻の午前１１時に設定し、光を照射した場合のＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の発現比を、非光照射時におけるそれぞれの発現比に対する増減を加味してプロットした。
【００３７】
なお、上記実験では、皮膚細胞への光照射時には２つの光を順番に照射したが、これら２つの光について照射の順番に制約はない。また、２つの光を同時に照射した場合でも、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の発現比と、その推移とについて、同様の傾向が見られると推察される。
【００３８】
［光照射装置］
生体リズムの変調により不眠症などの睡眠障害やうつ病などを来した患者に対し、非光照射時（図２）と同様なＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の推移を誘発させる治療を施すことで、患者の生体リズムを整える効果が期待できる。かかる治療においては投薬が不要なので医療費が抑えられ、また患者の身体的負担も低減される。
以下では、かかる治療に好適な光照射装置１について説明する。
【００３９】
図７は、光照射装置１の概略構成を示す図である。
図７に示すように、光照射装置１は、２つの波長の光を同時、または選択的に出力する光源部１２を備えた光照射器１０と、光源部１２の点灯を制御する点灯制御部１４とを備え、光源部１２の光を患者の被照射箇所Ｆ（皮膚細胞）に照射する。このとき、光源部１２から被照射箇所Ｆまでの距離ｄは、５ｃｍ程度である。
【００４０】
ＢＭＡＬ１、及びＰＥＲ１の特異的な発現を誘発し、なおかつ、皮膚細胞へのダメージを抑えるために、光源部１２は、可視光のうち波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光Ｈ１と、可視光から近赤外光のうち波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光Ｈ２とを出射する。なお、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２は、これらが交互に照射、同時に照射、順に照射、あるいは所定の時間を空けて照射など、いずれの照射方法で照射されてもよい。
【００４１】
なお、光源部１２の光源には、例えばＬＥＤやレーザーダイオードといった半導体発光デバイスが好適に用いられるが、比較的広い波長帯域の光を出力する放電ランプなどの任意の光源を用いることもできる。
また例えば、光源部１２には、キセノンランプと波長選択フィルタとを組み合わせたものや、波長４０５ｎｍの光を発する発光ＬＥＤと波長９４０ｎｍの蛍光を発するシリコン蛍光体とを組み合わせたもの等、光源と光学部材とを組み合わせたものを用いてもよい。
また、光源部１２は、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２ごとに異なる光源を備えてもよいし、１つの光源が出射する光から波長選択フィルタや波長変換デバイス等を用いて、上記第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２のそれぞれを生成してもよい。
【００４２】
点灯制御部１４は、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２のトータルの照射量を１０Ｊ／ｃｍ２より大きく、２０Ｊ／ｃｍ２以下に制御する。
具体的には、光源部１２は、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２のそれぞれを第１照度（ｍＷ／ｃｍ２）、及び第２照度（ｍＷ／ｃｍ２）で出射しており、点灯制御部１４は、これら第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２の照射時間を制御することで、それぞれの照射量を制御する。なお、点灯制御部１４が第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２の照度を制御することで、それぞれの照射量を制御してもよい。
また、点灯制御部１４が第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を交互に照射、同時に照射、順に照射、所定の時間を空けて照射、あるいはいずれか一方のみを照射するなど、照射方法を制御してもよい。
【００４３】
かかる照射量の制御により、ＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の双方に特異的な発現を効率良く誘発させることができ、なおかつ、非光照射時（図２）と同様なＢＭＡＬ１とＰＥＲ１の推移パターンを有し、かつ非光照射時を上回る発現比の度合いを誘発させることができる。
【００４４】
次いで、光照射装置１の各実施例について説明する。
（実施例１）
図８は、実施例１の光照射装置２０の構成を模式的に示す図である。なお、図８において、図７で説明した部材については同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例の光照射装置２０は、図８に示すように、光源部１２を備えた光照射器１０と、点灯制御部１４と、これらを収める筐体２２と、当該筐体２２に設けられた固定部２４と、を有している。
筐体２２は、高さ５０ｃｍ、幅３５ｃｍ、厚さ１５ｃｍの箱体形状であり、筐体２２の前面の中央には、光源部１２から放射された第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を出射する照射開口部２８が設けられている。照射開口部２８は、光源部１２に対向する位置に、筐体２２の前面視で３０ｃｍ×３０ｃｍの寸法で設けられている。また、背面には、筐体２２の側面視でＬ字状に形成された固定部２４が張り出している。光照射装置２０は、この固定部２４と、筐体２２の背面とで既存の椅子Ｃの背もたれを挟み込むことによって当該椅子Ｃに固定される。なお、固定部２４を、当該固定部２４と筐体２２の背面との距離を調節可能に設けることで、光照射装置２０が座面の厚さが異なる各種の椅子に固定可能にしてもよい。
【００４５】
本実施例の光照射器１０は、箱状であり、内部には、ＬＥＤ２６を備えた光源部１２が収められている。ＬＥＤ２６は、第１の光Ｈ１に相当する波長４０５ｎｍの光を放射するＬＥＤ２６Ａと、第２の光Ｈ２に相当する波長９４０ｎｍの光を放射するＬＥＤ２６Ｂとの２種類からなり、これらは同数が用いられている。ＬＥＤ２６は、光照射器１０の照射開口部２８に対向する面の２０ｃｍ×２０ｃｍの領域内に、略正方形状となるように縦横４列ずつ、計１６個が配置されており、縦方向の列においてＬＥＤ２６ＡとＬＥＤ２６Ｂが交互に並ぶように配置されている。これらのＬＥＤ２６の先端から照射開口部２８までの距離ｄは、１０ｃｍ程度となっている。なお、光照射器１０の内側面には、反射鏡が設けられていてもよい。
【００４６】
本実施例では、光照射装置２０は、椅子Ｃの背もたれに固定され、照射対象である被検者Ｓは、当該椅子Ｃに着座し、体表を露出させた背中を照射開口部２８に直接当てる。そして、光照射装置２０は、被検者Ｓの背中（照射箇所Ｆ）に第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を１０分間照射し続ける。このとき、点灯制御部１４は、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２の１０分間におけるトータルの照射量を１０Ｊ／ｃｍ２より大きく、２０Ｊ／ｃｍ２以下に制御する。また、点灯制御部１４は、光源部１２が被検者Ｓの体表にダメージを与えない程度の出力となるように制御する。
なお、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２の照射は、被検者Ｓの状況に応じて複数回繰り返してもよい。
【００４７】
（実施例２）
図９は、実施例２の光照射装置３０の構成を模式的に示す図である。なお、図９において、図７、及び図８で説明した部材については同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例の光照射装置３０は、図９に示すように、光源部１２を備えた光照射器１０と、点灯制御部１４と、これらを収める筐体２２と、当該筐体３２を支持する脚部３４を有している。
本実施例の筐体３２は、高さ１２０ｃｍ、幅５０ｃｍ、厚さ２０ｃｍの箱体形状であり、前面の中央には、当該筐体３２の前面視で５０ｃｍ×４０ｃｍの寸法を有する照射開口部３８が光源部１２に対向する位置に設けられている。この筐体３２は、下端に設けられた脚部３４によって支持され、自立可能となっている。また、筐体３２は、脚部３４を支持部として筐体３２の高さ方向ｈに移動可能に設けられている。このため、照射対象の被検者Ｓの座高や、照射箇所Ｆに応じて照射開口部３８の位置を調整でき、当該照射開口部３８から出射した第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を適切に照射することが可能である。
本実施例の光照射器１０は、高さ５０ｃｍ、幅３５ｃｍ、厚さ１５ｃｍの箱状であり、光源部１２から放射された第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２が平行光として出射されるように内側面全体に反射板３６が設けられている。
【００４８】
本実施例では、被検者Ｓは、背中の体表を露出させた状態で椅子などに着座する。光照射装置３０は、この被検者Ｓの背中に第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を照射する。このとき、ＬＥＤ２６の先端から被検者Ｓの背中までの距離ｄは、被検者Ｓの着座位置、あるいは光照射装置３０の設置位置を調節して、４０ｃｍから５０ｃｍとなっている。
なお、筐体３２を高さ方向ｈに十分に移動させた上で、直立した被検者Ｓに照射してもよい。
【００４９】
（実施例３）
図１０は、実施例３の光照射装置４０の構成を模式的に示す図である。なお、図１０において、図７、及び図８で説明した部材については同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例の光照射装置４０は、図１０に示すように、筐体４２を有しており、当該筐体４２には、被検者Ｓの体に一部である腕を通して収めることが可能な挿通部４４が設けられている。
筐体４２は、断面がコ字状に形成されており、挿通部４４に通された被検者Ｓの腕を上方から覆う上面側遮蔽部４２Ａと、下方から覆う底面側遮蔽部４２Ｂと、これらを連結する連結部４２Ｃを有している。挿通部４４は、これら上面側遮蔽部４２Ａと、底面側遮蔽部４２Ｂと、連結部４２Ｃによって囲まれる空間に相当し、被検者Ｓの腕を通すことが可能な程度の高さ、及び幅を有する。また、筐体４２において、連結部４２Ｃと対向する箇所には、被検者Ｓの腕を通す挿通口４４Ａが設けられている。なお、筐体４２の側面には光を遮光する板材を設けてもよい。
上面側遮蔽部４２Ａの挿通部４４の側には、光源部５２が設けられている。本実施例の光源部５２は、８個のＬＥＤ２６を有している。これらのＬＥＤ２６は、被検者Ｓの腕を通す方向に４個ずつ２列に並べられており、被検者Ｓの腕を通す方向においてＬＥＤ２６ＡとＬＥＤ２６Ｂが交互に並ぶように配置されている。また、上面側遮蔽部４２Ａの内部には、光源部５２を制御する点灯制御部１４が収められている。
【００５０】
本実施例では、光照射装置４０は、体表が露出した状態で挿通部４４に通された被検者Ｓの腕（照射箇所Ｆ）に第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を照射する。この光照射装置４０は、照射に必要な部位が被検者Ｓの腕のみであるため、被検者Ｓの負担をより軽減することが可能である。また、照射対象が被検者Ｓの腕であるため、光源部１２よりも小型の光源部５２を用いることが可能であり、光照射装置４０を小型化することが可能となる。なお、光源部５２を底面側遮蔽部４２Ｂにも設けることで照射効率を向上させてもよい。
【００５１】
（実施例４）
図１１は、実施例４の光照射装置６０の構成を模式的に示す図である。なお、図１１において、図７、及び図８で説明した部材については同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例の光照射装置６０は、図１１に示すように、被検者Ｓが着用可能な装着具であるジャケット６２の内側に、光源部７２と、点灯制御部１４を有する制御装置６４とを設けた、いわゆるウェアラブルタイプの光照射装置である。
光源部７２は、ジャケット６２の内側背面部６２Ａに設けられており、当該光源部７２は、複数のＬＥＤ２６を備えている。これらのＬＥＤ２６は、ジャケット６２の正面視で略正方形状となるように縦横４個ずつ、計１６個が配置されており、縦方向の列においてＬＥＤ２６ＡとＬＥＤ２６Ｂが交互に並ぶように配置されている。
また、制御装置６４は、光源部７２に隣接して設けられている。ＬＥＤ２６Ａ、ＬＥＤ２６Ｂは、いずれも不図示の導電性の配線を介してこの制御装置６４に接続されている。
【００５２】
本実施例では、光照射装置６０は、被検者Ｓがジャケット６２を着用することによって、被検者Ｓの体表に装着され、被検者Ｓの背中に第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を所定時間照射し続ける。このとき、点灯制御部１４は、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２のトータルの照射量を１０Ｊ／ｃｍ２より大きく、２０Ｊ／ｃｍ２以下に制御する。また、点灯制御部１４は、光源部１２が被検者Ｓの体表にダメージを与えない程度の出力となるように制御する。
なお、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２の照射は、被検者Ｓの状況に応じて複数回繰り返してもよい。
また、各ＬＥＤ２６は、被検者Ｓの背面に限らず、上半身のいずれの位置に相当する箇所に設けられていてもよい。また、各ＬＥＤ２６は、ジャケット６２の内側の１箇所に限らず、分散して配置してもよい。また、制御装置６４についても、被検者Ｓによるジャケット６２の着用の妨げにならない範囲で適宜に配置してもよい。
また、上述した実施例４では、ジャケット６２を用いたが、これに限らず、被検者Ｓが装着可能で、被検者Ｓの体表に第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を照射可能であればどのような装着具を用いてもよい。
例えば、帯状に形成された装着具の内側に、光源部７２と、制御装置６４とを設け、被検者Ｓの腕に巻き付けて第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２を照射してもよい。この場合、光源部７２に配置されるＬＥＤ２６の個数を適宜に調節してもよい。
【００５３】
上述した実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００５４】
可視光から近赤外光までの波長範囲のうち、波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光Ｈ１、及びまたは、波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光Ｈ２をヒトの皮膚細胞に照射することで、時計遺伝子の発現を誘発することができる。
【００５５】
また、第１の光Ｈ１、及び第２の光Ｈ２のトータルの照射量を１０Ｊ／ｃｍ２より大きくすることで、皮膚細胞の時計遺伝子の発現を誘発することができる。
【００５６】
また、光のピーク波長を４００ｎｍ以上４１５ｎｍ以下で、半値幅２０ｎｍ以下とすることで、時計遺伝子であるＢＭＡＬ１及びＰＥＲ１を光照射により特異的に発現させることができる。
【００５７】
また、光のピーク波長を６３５ｎｍよりも長く９５０ｎｍ以下とすることで、時計遺伝子であるＢＭＡＬ１及びＰＥＲ１を光照射により特異的に発現させることができる。
【００５８】
また、波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光Ｈ１と、波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光Ｈ２と、を照射することで、時計遺伝子であるＢＭＡＬ１及びＰＥＲ１の特異的な発現を効率良く誘発し、なおかつ、これら双方の発現比の度合いが非光照射時を上回る状態にすることができる。
【００５９】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能であることは勿論である。
【００６０】
例えば、上述した光照射装置１において、可視光から近赤外光までの波長範囲のうち、波長５０５ｎｍよりも短い波長の第１の光Ｈ１、及びまたは、波長６３５ｎｍよりも長い波長の第２の光Ｈ２を照射し時計遺伝子を発現させる際に、この光の他に、波長５０５ｎｍ以上波長６３５ｎｍ以下の特定波長域Ｋの光が照射されてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１、２０、３０、４０、６０  光照射装置
１０  光照射器
１２、５２、７２  光源部
１４  点灯制御部
２２、３２、４２  筐体
２６、２６Ａ、２６Ｂ  ＬＥＤ
２８、３８  照射開口部
４４  挿通部
６２  ジャケット（装着具）
Ｓ  被検者
Ｆ  照射箇所
Ｈ１  第１の光
Ｈ２  第２の光
Ｋ  特定波長域
Ｓ  被検者
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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