(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
悪性腫瘍、がん、良性腫瘍、および非悪性疾患の腫瘍内注射治療に使用するための医薬組成物であって、前記医薬組成物が室温で、５．０４７９Ｍ〜５．５ＭのＮａ＋、２５０ｍＭ〜２．０ＭのＣａ２＋、適切な量の蒸留水、１０ｍｌのイオプロミド、２０ｍｇのアドレナリンを含むことを特徴とする医薬組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の医薬組成物において、室温の水溶液中で、Ｎａ＋の有効治療濃度が５．０４７９Mであり、Ｃａ２＋の有効治療濃度が２５０ｍMであることを特徴とする医薬組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の医薬組成物において、前記腫瘍内注射治療用のＮａ＋源がＮａＣｌ及び有機ナトリウム塩であることを特徴とする医薬組成物。
【請求項４】
請求項１に記載の医薬組成物において、前記腫瘍内注射治療用のＣａ２＋源がＣａＣｌ２及び有機カルシウム塩であることを特徴とする医薬組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の医薬組成物において、前記医薬組成物が、脳、甲状腺、乳房、肺、肝臓、膵臓、腎臓、結腸、直腸、卵巣、前立腺、子宮、子宮頚部、皮膚、及び皮下組織のがんからなる群から選択される悪性腫瘍およびがんの状態を有する患者の治療に使用するためのものであることを特徴とする医薬組成物。
【請求項６】
請求項１に記載の医薬組成物において、前記医薬組成物が、腺腫、血管腫、粉瘤、線維腫、脂肪腫、胸腺腫、嚢胞、ポリープ、皮膚新生物、乳房線維嚢胞状変化、良性前立腺肥大症、甲状腺結節、および甲状腺機能亢進症からなる群から選択される良性腫瘍および非悪性疾患の治療に使用するためのものであることを特徴とする医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独自の処方の医薬組成物および腫瘍内注射の新規の治療方法に関する。本発明の医薬組成物は、ナトリウムイオンおよびカルシウムイオンの飽和イオン溶液（「薬用イオン爆弾（ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  ｉｏｎ  ｂｏｍｂ）」）である。「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の発明は、少なくとも９つのヒト臓器におけるがんおよび腫瘍（皮膚および皮下組織、胸部、前立腺、甲状腺の、肺、肝臓、生殖器、脳、ならびに膵臓のがん腫および腫瘍）ならび少なくとも４つの部類の良性疾患（皮膚および皮下新生物、乳房線維嚢胞状変化、良性前立腺肥大症、ならびに甲状腺結節）の治療における第一選択治療として使用することができる。
【０００２】
優先権の主張および関連出願の相互参照
本願は、２０１１年１２月４日に出願された米国仮特許出願第６１／５６６，６５５号の優先権の利益を主張し、該仮出願の全ての内容は参照してその全体が本明細書に取り込まれる。
【背景技術】
【０００３】
がんは、体内の異常細胞の制御されない増殖である。多くの場合、がんは血液およびリンパ管を通して、その原発部位から他の組織に浸潤し、体の他の部位に広がりうる。がんには多くの種類があり、病理学および臨床診断において、がん腫、肉腫、白血病、リンパ腫および骨髄腫、ならびに中枢神経系の悪性腫瘍に分類されうる。
【０００４】
患者と医療提供者の双方にとって、がん治療は依然として困難な試みである。現在の治療としては、手術、化学療法、放射線療法、免疫治療、生物学的療法、レーザー治療、凍結療法、温熱療法などが挙げられる。ここ数十年、がんの予防および治療において著しい進歩がなされてきた一方で、がん生存率は多くの種類のがんで低いままである。米国だけで２０１１年には１５０万を超える新しいがん症例があり、５０万を超えるがん関連死であると推定される。よって、がんは依然として、公衆にとって大きな健康への脅威である。
【０００５】
２つの発表報告では、高濃度塩化ナトリウムの単一成分が、腫瘍の治療に使用されていた。１つの報告では、Ｓｉｅｇｌｅらは、その報告によれば高張生理食塩水を使用して、指の爪や鼓膜下グロムス小体から生じるまれな良性新生物である多発性グロムス腫瘍の１名の患者を治療した（Ｓｉｅｇｌｅ．ｅｔ  ａｌ．１９９４  Ｊ．Ｄｅｒｍａｔｏｌｏｇｉｃ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  ＆  Ｏｎｃｏｌｏｇｙ  ２０：３４７−３４８）。２３．４％の塩化ナトリウム溶液の単一成分が使用され、結果としてはその患者の治療は成功しなかった。その患者は、２３．４％の高張生理食塩水を用いた腔内注射を６か月の間に４回受けた。もう１つの報告では、Ｌｉｎらは、３６．５％の高張生理食塩水を使用して、ウサギの肝腫瘍を治療し、いずれの腫瘍も治療に成功しなかった（Ｌｉｎ．ｅｔ  ａｌ．２００５  Ａｍ．Ｊ．Ｒｏｅｎｔｇｅｎｏｌｏｇｙ  １８４：２１２−２１９）。
【０００６】
したがって、がんに対する新規で効果的な治療に関して、依然として喫緊の必要性がある。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は部分的には、さまざまな種類のがん、悪性腫瘍、良性腫瘍、および非悪性疾患を治療するのに有用な独自の医薬組成物ならびに関連する使用方法の発見に基づく。本発明は、入手可能な価格で、速くて効果的な治療に対する長い間長望まれてきた要望に取り組む。
【０００８】
特に、本発明は、がん、悪性腫瘍、良性腫瘍、および非悪性疾患を治療する新規の医薬組成物の開発に関する。本発明のこの医薬組成物を、「薬用イオン爆弾」と呼ぶ。好ましい実施形態では、「薬用イオン爆弾」の組成物は、５．０４７９Ｍのナトリウムイオン（Ｎａ＋）（例えば、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）から）および２５０ｍＭのカルシウムイオン（Ｃａ２＋）（例えば、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）から）を、滅菌蒸留水中に含む。（１Ｍ＝１ｍｏｌ／Ｌ；１ｍＭ＝１×１０−３Ｍ）。特定の好ましい実施例では、組成物は２つの追加成分を含み：腫瘍内注射を行う前に、１０ミリリットル（ｍＬ）のウルトラビスト３７０および２０ミリグラム（ｍｇ）のアドレナリンが、１リットルの「薬用イオン爆弾」溶液と混ぜられる。本明細書において、処方中のＮａ＋とＣａ２＋の両方を利用して、がん細胞を死滅させる。
【０００９】
「薬用イオン爆弾」の処方中のＮａ＋とＣａ２＋の組み合わせは、相乗的で、相補的な、二重波殺がん効果を提供する。滅菌蒸留水は、溶媒である。ウルトラビスト３７０は、治療したがんまたは悪性腫瘍内部の「薬用イオン爆弾」溶液の拡散を、コンピューター断層撮影（ＣＴ）スキャン誘導下で追跡するためのＸ線造影剤である。アドレナリンは、「薬用イオン爆弾」組成物を血液循環へ遅延して放出することによって、殺がん効果を高める血管収縮薬である。理論に縛られることを望むものではないが、アドレナリンは、血管の収縮を引き起こし、治療した腫瘍中に、一時的な「人工的腫瘍カプセル（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  ｔｕｍｏｒ  ｃａｐｓｕｌｅ）」を創り出し、「薬用イオン爆弾」溶液が非カプセル（ｎｏｎ−ｃａｐｓｕｌｅ）腫瘍塊から流れ出るのを防ぐことができると考えられる。
【００１０】
本明細書において、「薬用イオン爆弾」が、組織培養における１８種類のヒトがん細胞系を数分以内に死滅させることができることが示される。また、「薬用イオン爆弾」は、ヌードマウスにおけるヒトがんモデルを数日以内に死滅させた。体重の約２〜３％に等しいマウス腫瘍は、０．１２ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた１回の単回腫瘍内注射によって死滅した。特定のヒト患者では、５０ミリメートル（ｍｍ）×７０ｍｍの大きさの良性腫瘍またはがん病変が、「薬用イオン爆弾」を用いた一回の単回腫瘍内注射によって死滅した。本発明は、６種類の悪性腫瘍またはがんおよび１０種類の良性新生物または非悪性病態を患った７８名のヒト患者に成功裏に適用されてきている。
【００１１】
１つの態様では、本発明は一般に、腫瘍内注射による投与によって、がん、悪性腫瘍、良性腫瘍、および非悪性疾患治療するのに有用な医薬組成物に関する。その組成物は、水溶液中で約２．０Ｍ〜約５．５ＭのＮａ＋濃度をもたらすＮａ＋源および約５０ｍＭ〜約６．０ＭのＣａ２＋濃度をもたらすＣａ２＋源を、水溶液中に含む。特定の好ましい実施例では、Ｎａ＋源はＮａＣｌであり、Ｃａ２＋源はＣａＣｌ２である。
【００１２】
別の態様では、本発明は一般に、腫瘍を治療するための医薬組成物の調製に有用な組成物であって、Ｎａ＋およびＣａ２＋を、適切な量の水を加えたとき、室温で約５．０４７９ＭのＮａ＋および約２５０ｍＭのＣａ２＋を含む医薬組成物（飽和イオン溶液）を作製するような量で含む組成物に関する。
【００１３】
さらに別の態様では、本発明は一般に、患者における腫瘍を治療する方法であって、室温で、約５．０４７９ＭのＮａ＋および約２５０ｍＭのＣａ２＋を含む組成物の薬学的有効量を、腫瘍病変に腫瘍内注射または直接注射することを含む方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、Ｃ５７ＢＬ６マウスにおけるＭＣＡ２０７マウス肉腫モデルを示す。図１Ａ．８ｍｍ×８ｍｍの大きさの治療前腫瘍。図１Ｂ．マウスにおける、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の標準手順。図１Ｃ．マウス肉腫は、０．１０ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回注射によって死滅した。
【図２】図２は、ヌードマウスにおけるＭＣＦ７ヒト乳がんモデルを示す。図２Ａ．マウスの体重の３％±に等しい、１３ｍｍ×１３ｍｍの大きさの治療前腫瘍。図２Ｂ．マウスにおける、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の標準手順。図２Ｃ．ヌードマウスにおける大きなヒト乳がんモデルは、０．１４ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回注射によって死滅した。
【図３】図３は、ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞における細胞外液から細胞内液へのＣａ２＋の流入の生体外測定における蛍光Ｃａ２＋プローブ法の使用を説明する。図３Ａ．７つの治療前がん細胞を、蛍光Ｃａ２＋プローブで標識した。図３Ｂ．７つのがん細胞のうち２つが、治療開始後１４±秒で、「薬用イオン爆弾」によって死滅した。図３Ｃ．７つのがん細胞のすべてが、治療開始後１８±で死滅した。Ｎａ＋の流入を測定する手順は、蛍光Ｎａ＋プローブを使用することを除いて上記と同様であった。
【図４】図４は、ニコンＤｉａｐｈｏｔ倒立顕微鏡のビデオ画像の写真を示す。図４Ａ．治療前ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞。図４Ｂでは、治療したがん細胞は、「薬用イオン爆弾」を加えた後５〜７秒、組織培養培地中でボルテックス様の回転を経ていた。図４Ｃ．がん細胞のすべてが、治療開始後１６±秒で死滅した。これら３つの顕微鏡写真の細胞は、同一の視野からのものである。倍率×４００。
【図５】図５は、「薬用イオン爆弾」を用いて治療した生体内ＭＣＡ２０７マウス肉腫の病理学的特徴を描写する顕微鏡写真の一群を示す。図５Ａ．がん細胞の周囲の白い線は、マウスのがん組織中のナトリウムイオン（塩）およびカルシウムイオン（塩）である。倍率×１０００。図５Ｂ．「薬用イオン爆弾」が達した、治療したがん組織は壊死した。倍率×４００。図５Ｃ．治療した腫瘍断面における多数の血栓形成。倍率×４００。
【図６】図６は、ヌードマウスにおけるＭＣＦ７ヒト乳がんモデルの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真の一群を示す。ＳＥＭ１は対照がん細胞を示す。ＳＥＭ２．ヒト乳がん細胞の膜は、粉々に断片または破片に壊れていた。ＳＥＭ３は、腫瘍組織における激しく損傷した腫瘍血管、特に細動脈または細静脈の外皮への損傷を明らかにする。腫瘍血管の多くは、横方向に折れていた。
【図７】図７は、ヌードマウスにおけるＭＣＦ７ヒト乳がんモデルの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真の一群を示す。ＴＥＭ１は対照がん細胞であった。ＴＥＭ２は、がん細胞の大きく損傷した細胞膜、核、ミトコンドリア、および細胞質小器官を示す。ＴＥＭ３は、腫瘍血管の完全に破壊された完全に外層、中間層、および内層を明らかにする。細静脈の内層の内皮細胞は剥がれた。倍率×５０００。
【図８】図８は、大きな腫瘍を患った患者に、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射を行なっている臨床医を示す。図８Ａは、患者の右肩の４０ｍｍ×６０ｍｍの大きさの治療前腫瘍である。図８Ｂは、腫瘍を死滅させるための、３ｍＬの「薬用イオン爆弾」加圧注射を示す。図８Ｃは、針の開口部が上向きであることを指し示し、図８Ｄでは、針の開口部は下向きであった。
【図９】図９は、背下部に非常に大きな扁平上皮がんを３年間患った８２歳の女性の症例を示す。図９．１．治療前のがん腫は、７０ｍｍ×７０ｍｍの大きさである。図９．２．２６ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた単回腫瘍内注射を、がん病変に投与した。図９．３．これは、治療の５日後の、テレビ装置からのビデオ画像の複製写真である。巨視的には、治療したがん病変全体が完全に死んだ。微視的には、治療したがん組織はすべて壊死した。
【図１０】図１０は、左顔面に扁平上皮がんを患った７０歳女性の症例を示す。図１０Ａ．治療前のがんは、１５ｍｍ×１５ｍｍの大きさであった。このがんは、１．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた１回の単回腫瘍内注射によって死滅した。図１０Ｂ．ヒト患者における、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の標準手順。図１０Ｃ．治療後７日、腫瘍は、黒焦げの死んだ腫瘍のように見えた凝固性壊死を示していた。傷は２週内に欠陥なしに治癒した。治療後３年の追跡調査を行った際に、がんは再発していなかった。
【図１１】図１１は、皮膚悪性腫瘍を患った５２歳女性の症例を示す。これは、その親腫瘍（ｐａｒｅｎｔａｌ  ｔｕｍｏｒ）（黒色）から増殖している第２の腫瘍（子腫瘍（ｏｆｆｓｐｒｉｎｇ  ｔｕｍｏｒ）、茶色）を有する珍しい腫瘍である。図１１Ａ．治療前の腫瘍は、２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさであった。図１１Ｂ．ヒト患者における、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の標準手順。図ｌｌＣ．２つの腫瘍は、０．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射によって３日で死滅し、傷は治療後２週内に治癒した。３年の追跡調査は、腫瘍の再発がないことを示した。
【図１２】図１２は、陰茎から左鼠径部に転移がんを患った７４歳男性の症例を示す。図１２Ａ．治療前のがんは、５０ｍｍ×７０ｍｍの大きさであった。図１２Ｂ．がん病変を、３．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた１回の単回腫瘍内注射によって治療した。図１２Ｃ．ヒト患者の大きながんは４日内に死滅し、傷は３週内に治癒した。
【図１３】図１３は、胸部前面に黒色腫を２年間患った８２歳の男性の症例を示す。図１３Ａ．ヒト患者における典型的な治療前の蝶の模様の黒色腫。図１３Ｂ．この黒色腫を死滅させるための、１．２ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射を示すビデオ画像の複製写真。図１３Ｃ．黒色腫は数日で死滅し、傷は治療後３週内に治癒した。９年の追跡調査は、黒色腫の再発がないことを示した。
【図１４】図１４は、胸部前面に基底細胞がんを患った５８歳男性を示す。図１４．１は、１２ｍｍ×１２ｍｍの大きさの、治療前の基底細胞がんである。図１４．２．基底細胞がんは、０．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射の１週後に消失した。図１４．３．消失したがん腫の部位は、治療後３週内に治癒した。８年の追跡調査は、治療した基底細胞がんの再発がないことを示した。
【図１５】図１５．１は、６２歳男性の肝臓右葉の大きな肝がんを示す、肝動脈を通した血管造影の画像を示す。図１５．２．同じ患者の治療前の大きな肝臓のがん腫の画像。長いカテーテル針をこの大きな肝がんの中心に設置し、２０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を注入した。図１５．３．がんは、治療後７日で、治療前６７ｍｍ×６７ｍｍ×８０ｍｍから治療後４５ｍｍ×４５ｍｍ×６０ｍｍの大きさに小さくなった。
【図１６】図１６は、発明者の臨床研究グループの乳房線維嚢胞状変化を患った女性の症例を示す。図１６．１．治療前マンモグラフィーの画像は、左乳頭のうしろに位置した４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさの大きな嚢胞を示し、数個の小さな線維嚢胞性の病変が、大きな嚢胞を囲んでいた。図１６．２．嚢胞内部の粘膜様液体を吸い取り、次に大きな嚢胞の洗浄と吸い取りを繰り返す。次に、３．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回嚢胞内注射を行った。図１６．３．線維嚢胞性乳腺疾患が治療後３か月で治癒したことを示す、治療後マンモグラフィーの画像。
【図１７】図１７は、脂肪腫を患った７８歳男性の症例を示す。この腫瘍は、１８年間首後部にあった。図１７Ａ．治療前の腫瘍は、４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさであった。図１７Ｂ．２．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射を、腫瘍に投与した。図１７Ｃ．大きな腫瘍は８週内に治癒した。９年の追跡調査は、治療した腫瘍の再発がないことを示した。
【図１８】図１８は、粉瘤を患った患者の症例を示す。図１８Ａ．頭頂の治療前の粉瘤は、１８ｍｍ×１８ｍｍの大きさであった。図１８Ｂ．０．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射を示すビデオ画像の複製写真。図１８Ｃ．粉瘤は２００１年に治癒した。９年の追跡調査を行った際に、この写真を撮った。
【図１９】図１９は、２２ｍｍ×２８ｍｍの大きさの大きな粉瘤を患った６６歳男性の症例を示す。２００１年に、１．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射を使用して、腫瘍を治療した。９年の追跡調査は、治療した腫瘍の再発がないことを示した。
【図２０】図２０は、美容症状（ｃｏｓｍｅｔｉｃ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）における、「薬用イオン爆弾」を用いた病変内注射の適用を示す。図２０．１は、患者の顔面の皮膚ほくろを示す。図２０．２．０．２ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回病変内注射。図２０．３．ほくろは、治療後７日内に凝固性壊死になった。図２０．４．皮膚ほくろは、傷跡欠陥なしに除去された。
【図Ｓ１】図Ｓ１は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ２】図Ｓ２は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ３】図Ｓ３は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ４】図Ｓ４は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ５】図Ｓ５は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ６】図Ｓ６は、がん治療用の「薬用イオン爆弾」の理論および機序に関する説明である。
【図Ｓ７】図Ｓ７は、がん治療用の「薬用イオン爆弾」の理論および機序に関する説明である。
【図Ｓ８】図Ｓ８は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ９】図Ｓ９は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１０】図Ｓ１０は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１１】図Ｓ１１は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１２】図Ｓ１２は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１３】図Ｓ１３は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１４】図Ｓ１４は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１５】図Ｓ１５は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１６】図Ｓ１６は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１７】図Ｓ１７は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１８】図Ｓ１８は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ１９】図Ｓ１９は、本発明の臨床データの説明である。
【図Ｓ２０】図Ｓ２０は、本発明の臨床データの説明である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は偶然の機会からひらめいたものである。以前、発明者はマウスの実験的な腫瘍治療でヒ素の腫瘍内注射を使用したが、奏効しなかった。ある日、発明者は、中国系スーパーマーケットへ買い物に行き、１ダースの塩漬けにしたアヒルの卵を購入した。帰宅途中に、彼は、なぜ塩漬けにしたアヒルの卵が腐ることなく何年も室温で保存できるのかを思案した。その答えは、塩漬けにしたアヒルの卵中のタンパク質と卵黄が、高濃度の塩（塩化ナトリウム）、特に高濃度のナトリウムイオンによって凝結または凝固していることである。発明者は、この現象を細胞生物学、細胞生理学、膜電位、イオン科学、およびがん治療に結び付け、塩漬けにしたアヒルの卵で起こったことのように、高濃度の塩化ナトリウムが、がん細胞内のタンパク質を凝結または凝固させるかもしれないと推測した。
【００１６】
高濃度の塩化ナトリウム、塩化カルシウムのさまざまな溶液、およびナトリウムとカルシウムイオンをともに有する「薬用イオン爆弾」溶液を用いて、一連の実験を行った。Ｃ５７ＢＬ６マウスにおいて、ＭＣＡ２０７マウス肉腫、ＭＣ３８マウス結腸直腸がん、およびＢ１６Ｆ１マウス黒色腫の３種の動物腫瘍モデルを樹立した。腫瘍が８ｍｍ×８ｍｍの大きさに達したとき、腫瘍内注射の治療を開始した。
【００１７】
３６頭のＣ５７ＢＬ６腫瘍マウスを、腫瘍の種類によって、無作為に３つの群に分けた（各群１２頭の動物）。次に、各群の動物をさらに４つのサブグループに分けた（各サブグループに３頭の腫瘍マウス）。サブグループ−１の腫瘍動物は、対照として、０．１ｍＬの通常の生理食塩水を用いた腫瘍内注射によって処置した。サブグループ−２の腫瘍動物は、０．１ｍＬのさまざまな濃度の塩化ナトリウム溶液を用いた腫瘍内注射によって治療した。サブグループ−３の腫瘍動物は、０．１ｍＬのさまざまな濃度の塩化カルシウム溶液を用いた腫瘍内注射によって治療した。サブグループ−４の腫瘍動物は、「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射によって治療した。
【００１８】
治療の２４、４８、および７２時間後に、治療した腫瘍の壊死の面積の大きさを、定規を使用して測定することによって実験結果を評価した。腫瘍の壊死は、対照群では見られなかった。しかし、高濃度の塩化ナトリウム溶液、塩化カルシウム溶液、および「薬用イオン爆弾」溶液を用いて治療した腫瘍のすべてでは壊死が起こった。代表例では、０．１ｍＬの５．０４７９Ｍの塩化ナトリウム溶液を用いた１回の単回腫瘍内注射は、治療後４８時間で治療したすべての腫瘍の平均９０％±５の壊死を引き起こした。０．１ｍＬの２５０ｍＭ、１．０Ｍ、１．５Ｍ、２．０Ｍ、および３．０Ｍの塩化カルシウム溶液を用いた１回の単回腫瘍内注射は、治療後４８時間で治療したすべての腫瘍の凝固壊死を引き起こした。０．１ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた１回の単回腫瘍内注射は、治療後４８時間で治療したすべての腫瘍の１００％壊死を達した。
【００１９】
さらに、発明者は、ヌードマウスにおける、Ｕ８７ヒト神経膠芽腫、ＭＣＦ７ヒト乳がん、およびＰＣ３ヒト前立腺がんを含む３つのヒトがんモデルに対する「薬用イオン爆弾」の治療効果を検討した。ヌードマウスの数、動物のグループ分け、ならびに実験方法および各サブグループの注射量はすべて、Ｃ５７ＢＬ６マウス腫瘍モデルと同一であった。データは、０．１ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射は、ヌードマウスにおける全３種類のヒトがんモデルの各々で腫瘍を成功裏に除去したことを示した。
【００２０】
「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射は、治療中の７８名のヒト患者に成功裏に適用された、例えば、６種類の悪性腫瘍またはがん腫（基底細胞がん、扁平上皮がん、上顎がん、黒色腫、陰茎からの転移がん、および肝がん）ならびに１０種類の良性腫瘍（粉瘤、脂肪腫、新生物、嚢胞、乳房線維嚢胞状変化、リンパ節腫大、甲状腺結節、生殖器腫瘍、皮膚ほくろ、および美容（ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ））。「薬用イオン爆弾」は、Ｎａ＋およびＣａ２＋の２つの有効成分または塩化ナトリウムおよび塩化カルシウムの２つの有効化合物を含む。好ましい実施形態では、「薬用イオン爆弾」は、５．０４７９Ｍの塩化ナトリウムおよび２５０ｍＭの塩化カルシウムを、滅菌蒸留水の溶液中に含む。
【００２１】
好ましい実施形態では、「薬用イオン爆弾」の投与のルートは、「薬用イオン爆弾」の対象における腫瘍またはがんへの腫瘍内注射（例えば、直接注射）による。
【００２２】
ナトリウムイオン（例えば、ＮａＣｌ）を単独で腫瘍内注射に使用する場合、Ｎａ＋の有効治療濃度は、室温で、約２．０Ｍ〜約５．４４１４Ｍの範囲である。カルシウムイオン（例えば、ＣａＣｌ２）を単独で腫瘍内注射に使用する場合、Ｃａ２＋の有効治療濃度は、室温で、約５０ｍＭ〜６．０Ｍの範囲である。
【００２３】
なお、Ｎａ＋源はＮａＣｌに限定されず、Ｃａ２＋源はＣａＣｌ２に限定されないことに留意する。Ｎａ＋の他の例としては、無機塩または有機塩、例えば、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、および塩素酸ナトリウムなどが挙げられる。Ｃａ２＋の他の源としては、無機塩または有機塩、例えば、グルコン酸カルシウム、炭酸カルシウム、および酢酸カルシウムなどが挙げられる。
【００２４】
本明細書における「薬用イオン爆弾」組成物と、塩化ナトリウムの単一成分を使用した以前の２つの報告とには多くの違いがある。（１）本発明は、イオンであるＮａ＋およびＣａ２＋をがん治療に使用するものである。しかし、以前の報告は高張生理食塩水を使用した。（２）「薬用イオン爆弾」組成物は、最高で５つの成分を特定の量で含む。発明者は、Ｎａ＋とＣａ２＋を医薬処方中で合わせたとき、新たに処方された「薬用イオン爆弾」が、相乗的で、相補的な、二重波殺がん効果を生み出すことを発見した。（３）カルシウムイオンは、細胞シグナル伝達生物学における二次情報伝達物質の１つであることから、本発明ではカルシウムイオンが、がん治療の「エンハンサー」として使用される。また、カルシウムイオンは多くの酵素の代謝に関与して、プロテインキナーゼＣを活性化し、別の二次情報伝達物質であるｃＡＭＰの活性化を助ける。カルシウムイオンはタンパク質カルモデュリンを調節して、アルファらせん構造を作る。したがって、細胞内液のカルシウムイオンの量のわずかな増加は、細胞の内部環境における非常に大きな病態生理学的な変化および細胞の分子調節における大規模な生物学的変換を引き起こし、治療したがん細胞の病的状態またはアポトーシスもしくは死のいずれかをもたらす。（４）本明細書において開示される「薬用イオン爆弾」のイオン濃度は、大量の実験データに基づいて処方される。（５）本発明では、高濃度のＮａ＋およびＣａ２＋ががん細胞を死滅させる機序は、細胞生理学、分子生物学、細胞膜生物学、膜電位、イオンチャネル、病理学、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）、および透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）の方法から確かめられている。（６）本明細書における本発明は、初めて「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の適応を進め、「薬用イオン爆弾」を用いた精密誘導腫瘍内注射は、約９つのヒト臓器のがん、悪性腫瘍、良性腫瘍、および非悪性疾患（皮膚および皮下組織、胸部、前立腺、甲状腺の、肺、肝臓、生殖器、脳、ならびに膵臓のがん腫および腫瘍）ならびに４つのカテゴリーの良性疾患（皮膚および皮下新生物、乳房線維嚢胞状変化、良性前立腺肥大症、ならびに甲状腺結節）の治療に適応される。（７）「薬用イオン爆弾」の好ましい投与のルートは、がん病変または腫瘍病態への、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射または直接注射による。（８）ＣＴスキャンまたは超音波イメージングの誘導下で、がんおよび他の良性疾患を治療するに際して、「薬用イオン爆弾」を用いた、精密誘導腫瘍内注射の概念および定義を使用するのは初めてである。（９）好ましい「薬用イオン爆弾」溶液中のＮａ＋の濃度は、以前の２つの報告の濃度と異なる（例えば、特許請求した発明の処方は、滅菌蒸留水中に５．０４７９ＭのＮａ＋（ＮａＣｌ）および２５０ｍＭのＣａ２＋（ＣａＣｌ２）を含み、飽和イオン溶液となる）。（１０）「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の発明は、６種類のがんならびに１０種類の良性腫瘍および非悪性疾患を患った７８名のヒト患者の治療に成功裏に使用されてきている。したがって、種々の疾患の治療における本発明の臨床適応は、以前に報告されたものと異なる。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「良性腫瘍」は、限定されないが、ヒト患者の腺腫、血管腫、粉瘤、線維腫、脂肪腫、奇形腫、甲状腺腺腫、嚢胞、ポリープ、皮膚ほくろ、スキンタッグ、および皮膚疣贅、ならびに他の新生物病態を含む、病理学的分類におけ１つまたは複数の固形腫瘍または新生物のすべてを指す。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「悪性腫瘍」は、限定されないが、ヒト患者のがん、がん腫、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、肉腫、脳腫瘍、ならびに他の悪性腫瘍を含む、病理学的分類における１つまたは複数の固形悪性腫瘍を指す。
【００２７】
「薬用イオン爆弾」の開発における細胞生理学
細胞生理学では、正常細胞、腫瘍細胞、またはがん細胞の生存は、細胞内外の浸透圧の平衡に依存する。細胞の正常な浸透圧は、細胞外液と細胞内液との間のイオン濃度の平衡に依存する。生理学的に、Ｎａ＋、Ｋ＋、およびＣａ２＋は、生細胞の維持に重要な役割を果たす。細胞外液と細胞内液との間のイオン濃度が同一の場合、等張と呼ばれる。細胞は平衡状態にあるので、イオン濃度勾配が存在せず、水の流入は水の流出に等しい。これは、細胞の病的状態または死を引き起こさない。細胞が、細胞の内側に外側より高いイオン濃度を有する場合、高張である。これは細胞への水の純流動を引き起こす。細胞内部に外部より低いイオン濃度を、細胞が有する場合、低張であり、水は細胞から流出する（Ｃｏｓｔａｎｚｏ  ＬＳ、２０１０  Ｃｏｓｔａｎｚｏ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ、第４版、Ｓａｕｎｄｅｒｓ社、フィラデルフィア）。
【００２８】
この原則に限定する意図はないが、細胞外液と細胞内液との間のＮａ＋およびＣａ２＋の濃度における重要な変化は、細胞の病的状態、アポトーシス、または死のいずれかを結果としてもたらす、細胞の生理機能に非常に大きな変換を引き起こすと考えられている。「薬用イオン爆弾」は、組織培養のがん細胞系、動物のがんモデル、およびヒト患者の大きながん腫を死滅させるのに、高濃度のＮａ＋およびＣａ２＋を有するように意図的に設計されている。
【００２９】
１つの戦略は、Ｎａ＋およびＣａ２＋を迅速に細胞の膜を越えて細胞内液へ運べる細胞外液または腫瘍内組織に、高濃度の両方のイオンを送達することである。
【００３０】
初めに、腫瘍およびがんの治療におけるＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、およびＭｇ２＋の潜在的な役割を試験した。ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける生体内実験を行った。Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、およびＭｇ２＋の高濃度溶液を筋肉内注射した。しかし、高濃度のＫ＋およびＭｇ２＋溶液は有毒で、下肢のまひ、心血管系および肺系の不全、ならびに動物の死を引き起こした。実験を高濃度のＮａ＋およびＣａ２＋溶液に集中させた。
【００３１】
さまざまな濃度の塩化ナトリウム溶液を調製し、１．０Ｍから始めて、１．５Ｍ、１．７１１Ｍ、３．０Ｍ、４．２８Ｍ、４．４４９Ｍ、５．０４７９Ｍ、５．１３３Ｍ、５．４４１４Ｍへと試験した。多様な濃度の塩化カルシウム溶液を調製し、２５ｍＭから始めて、５０ｍＭ、１００ｍＭ、１５０ｍＭ、２００ｍＭ、２５０ｍＭ、３００ｍＭ、４００ｍＭ、５００ｍＭ、９０１ｍＭ、および１．０Ｍ、１．５Ｍ、２．０Ｍ、３．０Ｍ、４．０Ｍ、５．０Ｍ、５．５Ｍ、６．０Ｍへと試験した。
【００３２】
比較試験の後、好ましい「薬用イオン爆弾」の処方は、滅菌水中で５．０４７９ＭのＮａ＋および２５０ｍＭのＣａ２＋であることがわかり、それは室温におけるＮａ＋およびＣａ２＋の組み合わせの飽和イオン溶液である。
【００３３】
Ｎａ＋を「薬用イオン爆弾」の第一の有効成分に選ぶことには、少なくとも３つの理論的根拠がある。（１）Ｎａ＋は必須で安全なイオンであり、体内のその濃度は非常に柔軟性がある。薬用塩化ナトリウム溶液は、ヒト患者の静脈内注入に長年使用されてきた。適切な濃度で使用されたとき、Ｎａ＋が有毒または突然変異誘発物質であるという証拠はない。（２）Ｎａ＋は、生体組織および腫瘍組織中で高速で拡散するという独自の特徴を有する。リアルタイムＸ線イメージングのモニターで示されるように、本発明では、５．０４７９Ｍの塩化ナトリウム溶液の拡散は、ヌードマウスにおけるヒトがんモデルでは、１．０Ｍおよび２．０Ｍの塩化カルシウム溶液より約２５倍速い。（３）適応があれば、高濃度の塩化ナトリウム溶液は、Ｃ５７ＢＬ６マウスおよびヌードマウスにおけるヒトがんモデルにおいて、複数の種類の動物腫瘍を死滅させることができる。
【００３４】
この研究では、Ｃａ２＋は、「薬用イオン爆弾」の第二の有効成分として使用される。Ｃａ２＋は細胞シグナル伝達生物学における二次情報伝達物質の１つであり、その細胞内濃度は０．０００１ｍＭ未満である。我々は、２５０ｍＭのＣａ２＋を含有する組織培養培地が、１８種類のヒトがん細胞系の病的状態、アポトーシス、および死を誘発することを確認した。蛍光Ｃａ２＋プローブを使用する蛍光顕微鏡観察は、２５０ｍＭ、１．０Ｍ、１．５Ｍ、２．０Ｍ、および３．０ＭのＣａ２＋溶液が直ちにがん細胞の病的状態または死を引き起こすことを示した。
【００３５】
「薬用イオン爆弾」の細胞外殺傷試験
さまざまな濃度のＮａ＋およびＣａ２＋溶液、および好ましい「薬用イオン爆弾」溶液の役割を試験した。腫瘍細胞を、１０％ウシ胎仔血清（ＦＣＳ）を補ったＤＭＥＭまたはＲＰＭＩ１６４０培地中で培養した。対照群の培地には、「薬用イオン爆弾」溶液を含まない。「薬用イオン爆弾」溶液は、１８つの実験がん群すべてに加えられた。がん細胞の大部分を、トリパンブルー色素排除試験またはフローサイトメトリーによって評価した。データは、「薬用イオン爆弾」が、３〜３０分で、組織培養中の、Ａ５４９ヒト肺がん、ＡＲＯヒト甲状腺がん、ＣＷＲ−２２ヒト前立腺がん、ＨｅＬａヒト子宮頸がん、ＨＬ６０ヒト白血病、ＨＴ−２９ヒト結腸直腸がん、ＪｕｒｋａｔヒトＴ細胞白血病、Ｋ５６２ヒト白血病、Ｍ２ヒトリンパ腫、Ｍ２４ヒト黒色腫、ＭＣＦ７ヒト乳がん、ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ヒト乳腺がん、ＯＶＣＡＲ３ヒト卵巣がん、ＰＣ３ヒト前立腺がん、ＳＫ−ＲＣ−５２ヒト腎がん、Ｔ−４７Ｄヒト胸部上皮腫瘍、ＬＮＣａｐヒト前立腺がん、およびＵ８７ヒト神経膠芽腫を含む１８種類のヒトがん細胞系を死滅させたことを示した。
【００３６】
Ｎａ＋およびＣａ２＋の最少および最大有効治療濃度
「薬用イオン爆弾」の生体内治療効果を、３つのマウス腫瘍モデルで試験した。高濃度の塩化ナトリウム溶液、塩化カルシウム溶液、および好ましい「薬用イオン爆弾」溶液を、Ｃ５７ＢＬ６マウスにおける、ＭＣＡ２０７マウス肉腫、ＭＣ３８マウス結腸直腸がん、およびＢ１６Ｆ１マウス黒色腫に注射した。データはＮａ＋溶液を、その最小有効治療濃度は室温で２．０Ｍであることを示した。３Ｍの濃度のＮａ＋溶液は、４８時間で、治療したすべての腫瘍のうち平均３０％±１０の壊死を引き起こした。１回の５．０４７９ＭのＮａ＋溶液を用いた単回腫瘍内注射は、４８時間で、治療したすべての腫瘍のうち平均９０％±５の壊死を引き起こした。最大有効治療濃度のＮａ＋（例えば、塩化ナトリウム）溶液は、室温で５．４４１４Ｍであり、４８時間で、治療したすべての腫瘍のうち平均９２％±５の壊死を引き起こした。腫瘍への腫瘍内注射または直接注射について、最小有効治療濃度のＣａ２＋（例えば、塩化カルシウム）溶液は室温で５０ｍＭであり、単独で腫瘍内注射に使用した場合、最大有効治療濃度は室温で６．０Ｍであった。しかし、高濃度の塩化カルシウム溶液は有毒であり、注射部位に治癒しない損傷を引き起こす。
【００３７】
腫瘍組織における「薬用イオン爆弾」の拡散
生体外拡散実験を、新鮮なウシ肝臓で室温にて行った。３０部の「薬用イオン爆弾」溶液を、１部の墨と混ぜた。ウシ肝臓に、混合した「薬用イオン爆弾」溶液を、１．０ｍＬから始めて、２．０ｍＬ、および３．０ｍＬ注射した。注射の６０分後、ウシ肝臓を切って、拡散面積の大きさを定規で測定した。
【００３８】
Ｘ線イメージングの誘導下で、生体内拡散実験をマウスで行なった。９９ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を、１ｍＬのＸ線造影増強剤ウルトラビスト３７０と混ぜ、０．１２ｍＬの混合「薬用イオン爆弾」溶液をヌードマウスにおけるヒトがんモデルに注射した。通常、８ｍｍ×８ｍｍ〜１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさのマウス腫瘍またはヒトがんモデルは、３〜５分で、０．１２ｍＬの混合「薬用イオン爆弾」溶液で完全に満たされた。データは、生きているマウスの腫瘍組織において、５．０４７９Ｍの塩化ナトリウム溶液の拡散時間および拡散速度が、１．０Ｍおよび２．０Ｍの塩化カルシウム溶液より約２５倍速いことを示した。
【００３９】
Ｎａ＋およびＣａ２＋溶液に由来する異なる拡散時間、異なる拡散速度、および異なる拡散面積についての知見は、発明者に、「薬用イオン爆弾」の処方を創り出すことを促した。本発明の鍵となる考えは、Ｎａ＋およびＣａ２＋の組み合わせによって、がん、悪性腫瘍、良性腫瘍、および非悪性疾患を治療する強力な「薬用イオン爆弾」を開発することである。腫瘍組織では、Ｎａ＋の拡散は速く、Ｃａ２＋の拡散はゆっくりであり、且つ両種のイオンを個々に使用したとき、がんを死滅させる能力をもつので、我々は、「薬用イオン爆弾」の処方中のＮａ＋およびＣａ２＋の組み合わせが、相乗的で、相補的な、二重波殺がん効果を生む出すことになると仮定した。生体内殺がん効果の第１波（初期殺作用）はＮａ＋によって媒介され、それは治療後１〜１２時間で起こる。生体内殺がん作用の第２波（後期殺傷効果）はＣａ２＋によって媒介され、それは治療後６〜２４時間で起こる。現在、この仮説は本明細書において開示されている病理学的知見によって証明されている。
【００４０】
Ｎａ＋−Ｃａ２＋の流入とがん細胞の死との関係
３つのイオンチャネル追跡手法を利用して、Ｎａ＋およびＣａ２＋細胞外液から細胞内液への流入とがん細胞の死との関係を説明した。パッチクランプ法は、心筋細胞の膜電位を測定するのに一般に使用される方法である。ここでは、パッチクランプ法を使用して、膜電位の変化とマウス心筋細胞の死との関係を示した。正常マウス心筋細胞をパッチクランプチャンバー中で前培養し、膜電位を「薬用イオン爆弾」溶液の添加前後で測定した。マウス心筋細胞の膜電位は自動的に記録された。５％および１０％の「薬用イオン爆弾」培地をパッチクランプチャンバーに加えとき、マウス心筋細胞は、それぞれ５分および３分で死滅した。１００％の「薬用イオン爆弾」溶液をパッチクランプチャンバーに加え、マウス心筋細胞は十数秒で死滅した。データは、「薬用イオン爆弾」の殺細胞作用は、投与量および時間依存的であることを示した。
【００４１】
蛍光イオンプローブ法を、がん細胞の細胞外液から細胞内液へのＮａ＋およびＣａ２＋の流入の試験に使用した。「薬用イオン爆弾」溶液の細胞チャンバーへの添加前後に、Ｎａ＋またはＣａ２＋プローブのがん細胞への流入の蛍光画像および時間をリアルタイムで記録した。がん細胞が死滅した場合、Ｎａ＋またはＣａ２＋プローブで標識されたがん細胞の蛍光画像は、コンピューター画面から消滅し、がん細胞の膜が崩壊したか、がん細胞全体が破裂したかのいずれかを示す。蛍光Ｎａ＋プローブ画像データは、５．０４７９ＭのＮａ＋溶液の単独の使用は、ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞を死滅させるのに２０±４秒かかったことを示した。好ましい「薬用イオン爆弾」溶液を使用した場合、同種類のがん細胞を死滅させるのに１８±４秒かかり、Ｃａ２＋がん治療におけるエンハンサー効果を有することを示し、Ｎａ＋およびＣａ２＋の組み合わせの処方は、相乗的で、相補的な殺がん効果を有することを示した。
【００４２】
ニコンＤｉａｐｈｏｔ倒立顕微鏡観察は、生細胞の研究用のリアルタイム画像システムである。それは、ビデオイメージング装置および写真ユニットを備えている。ビデオデータは、「薬用イオン爆弾」が、がん細胞を死滅させる次の５つの病理学的段階を明らかにした：（１）がん細胞の細胞膜の急速な崩壊；（２）「薬用イオン爆弾」添加後の細胞外液中の高濃度のＮａ＋およびＣａ２＋によるがん細胞の急性脱水（３）大量のＮａ＋およびＣａ２＋の細胞外液から細胞内液への流入によるがん細胞の膨張；（４）極度に膨張したがん細胞によって引き起こされるがん細胞の破裂；ならびに（５）その後すぐのがん細胞死。がん細胞を損傷する５つの病理過程の全体は、十数秒で起こり、病理学的段階の各々はわずか３〜４秒で起こった。
【００４３】
生理的状態の下では、細胞外液中のＮａ＋の濃度は１４０ｍＭであり、細胞内液では１４ｍＭである。好ましい「薬用イオン爆弾」溶液は、５．０４７９ＭのＮａ＋を有するので、がん細胞の細胞外液中のＮａ＋の濃度はその正常レベルより３６倍高く、細胞内液中のＮａ＋の濃度はその正常濃度より約３６０倍高い。結果として、「薬用イオン爆弾」中の極めて高濃度のＮａ＋によって、がん細胞は十数秒で死滅する。
【００４４】
他方では哺乳類細胞において、細胞外液中のＣａ２＋の正常濃度は２．５ｍＭであり、細胞内液では０．０００１ｍＭである。「薬用イオン爆弾」は２５０ｍＭのＣａ２＋を含有し、それは細胞外液中のその生理的レベルより１００倍高く、細胞内液ではその生理的濃度より約２５０万倍高い。Ｃａ２＋は、細胞シグナル伝達生物学における二次情報伝達物質の１つであるので、細胞内液中の高濃度のＣａ２＋は、がん細胞に対して非常に大きな生理的損傷を引き起こすだけでなく、大規模な生物学的傷害も引き起こす。したがって、「薬用イオン爆弾」中の高濃度のＣａ２＋は、殺がんエンハンサーであり、がん細胞の死を加速することができる。
【００４５】
病理学的および超微細構造的研究
「薬用イオン爆弾」を用いた治療の２４時間後、顕微鏡観察、ＳＥＭ、およびＴＥＭ用の標本を、がんを「薬用イオン爆弾」を用いて治療したＭＣＦ７ヒト乳がんをもつヌードマウスまたは患者から採取した。病理検査用のスライドを、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色し、ＳＥＭおよびＴＥＭ用の標本を、付随の取扱説明書に従って調製した。
【００４６】
「薬用イオン爆弾」を用いて治療したヒトがんの代表的な病理学的特徴としては、以下が挙げられる：（１）がん細胞の周辺組織に浸潤したナトリウムイオン（塩）およびカルシウムイオン（塩）；（２）「薬用イオン爆弾」溶液が達した腫瘍組織およびがん細胞の壊死、「薬用イオン爆弾」溶液で腫瘍を完全に満すことが、がんを死滅させるまたは治癒させるのに必要な条件であることを示す；（３）腫瘍血管における血栓形成；ならびに（４）傷ついた腫瘍血管構造に由来する壊死領域における大量出血。
【００４７】
ＳＥＭは、「薬用イオン爆弾」を用いて治療したヒト乳がんモデルは、無数の微小の穴を伴ったがん細胞膜の破壊を呈することを示した。がん細胞の膜は、粉々に断片または破片に壊れた。腫瘍血管の外層組織が剥がれた。腫瘍組織の細動脈または細静脈の横方向の破裂が見られた。ＴＥＭは、がん細胞の細胞膜、ミトコンドリア、リソソーム、および核の破壊を示した。腫瘍血管の内側の内皮細胞は、血管内腔から裂けて分れた。大部分のがん細胞は幾つかの部分に破裂し、治療したがんの間質組織は粉砕された。治療したマウス腫瘍およびヒトがんモデルのこれらすべての病理学的および超微細構造的な特徴は、核爆弾の被爆地（ｔｈｅ  ｓｉｔｅ  ｏｆ  ｐｏｓｔ−ｎｕｃｌｅａｒ  ｂｏｍｂｉｎｇ）のように見えた。
【００４８】
ヒト患者における「薬用イオン爆弾」の適用
７８名のヒト患者のうち１１名の患者が悪性腫瘍またはがんを患い、皮膚基底細胞がんの２症例、皮膚扁平上皮がんの３症例、黒色腫の２症例、上顎腺がんの１症例、陰茎からの転移がんの１症例、および肝がんの２症例が含まれる。治療後３か月でに死亡した末期の上顎がんを患った患者１名を除いて、他の１０名のがん患者が、「薬用イオン爆弾」を用いた１回の単回腫瘍内注射によって成功裏に治療された。１０種類の良性腫瘍および非悪性疾患を患った他の６７名の患者（生殖器新生物の１症例、甲状腺結節の１症例、リンパ節腫大の２症例、皮膚ほくろの３症例、嚢胞の４症例、乳房線維嚢胞状変化の４症例、美容症状の６症例、新生物の１０症例、粉瘤の１５症例、および脂肪腫の２１症例）を成功裏に治療した。
【００４９】
良性腫瘍またはがん病態が、体表面または皮下組織に位置する場合、腫瘍は直視下で治療でき、麻酔は使用しない。患者を診療用台に来させる。腫瘍部位を７０％アルコールで消毒した後、１９ゲージ針を腫瘍の中心に入れる。腫瘍またはがん病変を、好ましい「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射によって治療する。腫瘍の反対側の被膜まで突き抜けないように、特に注意を払う。適切な注射圧を３〜５分間維持して、確実に腫瘍全体を「薬用イオン爆弾」溶液で完全に満たす。一般に、患者には一連の治療を通して何事も起こらない。治療の７日後、１４日後、２１日後、および２８日後に、追跡調査を行なった。
【００５０】
例えば、脳腫瘍または膵がんなど、悪性腫瘍またはがん病変が体の深部組織に位置する場合、全身麻酔を使用する。好ましい「薬用イオン爆弾」を用いた精密誘導腫瘍内注射をＣＴスキャン誘導下で行なって、腫瘍全体がウルトラビスト３７０と混合した「薬用イオン爆弾」で完全に満たされるかどうかをモニターする。治療後、患者を数日間入院させ、７日後、１４日後、２１日後、および２８日後にＣＴスキャンによって追跡調査を実施して、治療したがん病変が大きさを縮小するか、完全に死滅するかを決定した。
【００５１】
腫瘍内注射に使用される針は、サイズが１９ゲージ〜２６ゲージであり、深部組織の腫瘍には、腫瘍の大きさおよび位置に応じて特別に長い針を使用する。針および特別に長い針は、どの角度にも曲げることができ、外科的処置が利用不可能な場合、またはがん病態が手術不可能な場合、腫瘍またはがん病変に達することができる。
【００５２】
本発明の独自の有利な点は、手術、化学療法、および／または放射線療法を必要とすることなく治癒または効果的に治療しうるがん患者の第一選択治療として、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射が使用できることである。他方では、本明細書において提供される治療は、手術、化学療法、放射線療法、免疫治療、生物学的療法、および他のがん治療と組み合わせて、がん治療の治療結果を高めうる。
【００５３】
本明細書において開示されるＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに方法は、術前にがん患者に投与して、インサイチュでがん病変を死滅させることができる。次に、「死んだがん」を、手術によって安全に除去する。この戦略の有利な点は、外科的処置からの医原性のがん転移のリスクまたは術中にがん組織が広がるリスクを減じることであり、それにより患者生存率および腫瘍治癒の可能性が高まる。
【００５４】
本明細書において開示されるように適切に投与した場合、本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物は、炎症、発熱、発がん、および突然変異誘発などの副作用を引き起こさないと考えられる。
【００５５】
本発明におけるＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の治療方法は、限定されないが、基底細胞がん、黒色腫、肉腫、皮膚がん、および他の皮膚悪性病態を含む、皮膚および皮下のがんおよび悪性腫瘍を患っている患者における第一選択治療として使用されうる。また、それらの医薬組成物および治療方法は、限定されないが、腺腫、粉瘤、血管腫、脂肪腫、皮膚ほくろ、スキンタッグ、および皮膚疣贅、ならびに他の新生物病態を含む、皮膚および皮下の良性腫瘍を患っている患者における第一選択治療としても使用されうる。
【００５６】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、限定されないが、神経膠腫、腺腫、および他の脳腫瘍を含む脳腫瘍を患っている患者における第一選択治療として使用されうる。脳腫瘍を患っている特定の患者では、本発明の医薬組成物および治療方法は、脳腫瘍を除去するためのリスクの高い脳手術を受けずに治癒する可能性の機会を患者にもたらす。神経膠腫および他の種類の脳腫瘍を患っている特定の患者は、ＣＴスキャン誘導下で脳腫瘍中に長めの針を設置するために頭蓋骨に小さな穴を開ける小手術を受けるだけである。この治療により、患者死亡率が大きく減少し、患者生存率および腫瘍治癒の可能性が増加する。
【００５７】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、甲状腺がんを患っている患者における第一選択治療として使用されうる。そのような患者は、リスクの高い手術または同位体放射線療法を回避しうる。この治療は、外科的処置からの副甲状腺に対する損傷から患者を保護できる。くわえて、この治療は、甲状腺全摘除術または甲状腺亜全摘除術を受ける予定をしている患者における予防的がん治療としても使用することができる。例えば、術前に甲状腺がん病変を、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射によって、インサイチュで死滅させることができ、次に「死んだ甲状腺がん」を手術によって安全に除去することができる。この戦略は、外科的処置からの医原性のがん転移または術中にがん組織が広がることから患者を保護し、患者生存率および腫瘍治癒の可能性を高める。
【００５８】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、例えば、腺腫、甲状腺腺腫、嚢胞、および甲状腺の小結節を含む甲状腺の良性腫瘍を患っている患者における第一選択治療として使用されうる。
【００５９】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、原発性または再発性甲状腺機能亢進症を患っている患者における第一選択治療として使用されうる。患者はリスクの高い同位体放射線療法または手術を回避できる。治療前に、患者はヨウ素を口から服用する。患者の甲状腺が小さくなったとき、両甲状腺での「薬用イオン爆弾」を用いた甲状腺内注射を行った。患者は、各甲状腺における長軸方向の注射を、超音波イメージング装置またはＣＴスキャンの誘導下で行なうことによって簡単に治療される。甲状腺機能亢進症の治療において「薬用イオン爆弾」を使用する機序は、手術および同位体放射線療法によるのと同じように甲状腺ホルモン産生細胞の数を減らすことである。
【００６０】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、乳がんを患っている患者における第一選択治療として使用されうる。特定の乳がん患者では、本発明は、非外科的な介入を使用して治癒する可能性の機会をもたらす。そのような患者は、破壊手術を回避できる。また、本発明における「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射は、乳腺腫瘍摘出術または乳房切除術もしくは根治的乳房切除術を検討してきた原発性乳がんを患っている患者における予防的がん治療としても使用できる。手術の２〜３日前に、患者の乳がん病変を、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射によって、インサイチュで死滅させ、次に「死んだ乳がん」を手術によって安全に除去する。さらに重要なことには、手術からの医原性のがん転移から患者を保護し、患者生存率および腫瘍治癒の可能性を高める。患者を診療用台に来させ、局所麻酔で治療する。９９ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を、１ｍＬのウルトラビスト３７０媒質と混ぜ、混合「薬用イオン爆弾」溶液をＣＴスキャンまたは超音波イメージング装置の誘導下で乳がん病変に直接注射した。
【００６１】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、限定されないが、乳房の腺腫、線維腫、線維嚢胞状変化、および過形成を含む乳房の良性疾患を患っている患者における第一選択治療として使用されうる。
【００６２】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、原発性前立腺がんを患う患者における第一選択治療として使用されうる。特定の患者では、本発明は、重篤な合併症、特に治療後勃起不全およびがん再発のある、従来のホルモン治療、小線源治療、手術または化学療法を受けずに治癒する可能性の機会をもたらす。正常な前立腺は重さが約１７グラム〜２５グラムである。「薬用イオン爆弾」を用いた精密誘導前立腺内注射は、上記の合併症または副作用を引き起こさない、最小限に侵襲を抑えた治療である。患者を、ＣＴスキャン、超音波、または膀胱鏡の誘導下で、経尿道注射によって安全に治療できる。ヒト患者の他のがん病態の治療における臨床経験によれば、ヒト患者の前立腺がん病変を死滅させるのに、わずか約１．０ｍＬ〜２．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を要する。
【００６３】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、良性前立腺肥大症（ＢＰＨ）を患う患者に特に適応される。特定の患者では、本発明は、手術またはホルモン治療を受けずに、ＢＰＨを治癒する独自の機会をもたらす。本発明の臨床研究のＢＰＨを患った患者の１名は、「薬用イオン爆弾」を用いた前立腺内注射を使用することによって、その状態が著しく改善した。
【００６４】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、原発性膵がんを患っている患者における第一選択治療として使用されうる。特定の乳がん患者では、本発明は、外科的介入を受けずに膵がんを治癒するの可能性の機会を提供する。膵臓は、腹部の後部を横切って胃の裏側に位置する細長い、次第に細くなる臓器である。注射経路（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ａｃｃｅｓｓ）を背部（ｔｈｅ  ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ  ｂａｃｋ）に選べば、患者の腹部臓器は損傷を受けない。患者は腹臥位になり、ＣＴスキャンの誘導下で、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射を行った。９９ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を、１ｍＬのウルトラビスト３７０媒質と混ぜ、次に混合した「薬用イオン爆弾」溶液を、ＣＴスキャンの誘導下で、長めの針または極長の針によって膵がんに直接注射した。
【００６５】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、手術を検討してきた膵がん患者における予防的がん治療として使用されうる。手術の２〜３日前に、患者の膵がん病変を、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射によって、インサイチュで死滅させ、次に「死んだ乳がん」を手術によって安全に除去する。この戦略は、医原性のがん転移から患者を保護し、患者生存率および腫瘍治癒の可能性を高める。
【００６６】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、インスリノーマ、嚢胞、腺腫、および他の膵腫瘍などの、膵臓の良性腫瘍を患っている患者における第一選択治療として使用されうる。
【００６７】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、進行期の膵がんが除去不可能な場合、術中の膵がんの緩和治療として使用されうる。開腹術中、「薬用イオン爆弾」溶液を、直視で膵がんに注射する。この治療は、患者のがん病態を軽減し、患者の生活の質を向上できる。
【００６８】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、原発性肺がん、肝がん、および腎がんを患っている患者における第一選択治療として使用されうる。治療は、術中に、ＣＴスキャンの誘導または直視で行なう。
【００６９】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、大腸閉塞を伴う結腸直腸がんを患っている患者における緩和治療として使用されうる。内視鏡の誘導下で、「薬用イオン爆弾」をがん病変に直視で注射して、緊急時に際し閉塞症状を軽減する。
【００７０】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、子宮頸がんを患っている患者における第一選択治療として使用されうる。患者は、「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射によって、直視で治療される。
【００７１】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、女性生殖器および男性生殖器の前悪性腫瘍および良性腫瘍を患っている患者における直視での第一選択治療として使用されうる。
【００７２】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、経膣的に、または腹腔内視鏡検査法の誘導もしくは低侵襲手術下で治療できる、子宮の平滑筋腫または平滑筋肉腫を患っている患者における第一選択治療として使用されうる。
【００７３】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、限定されないが、卵巣がん、奇形腫、および線維性病態を含む卵巣の良性腫瘍および悪性腫瘍を患っている患者における第一選択治療として使用されうる。患者は、腹腔鏡検査の誘導下または低侵襲手術で、腫瘍に長めの針を設置することによって治療される。
【００７４】
本発明のＮａ＋およびＣａ２＋の医薬組成物ならびに治療方法は、美容治療に使用されて、体表面の皮膚ほくろ、スキンタッグ、皮膚疣贅、および新生物を除去しうる。
【００７５】
まとめると、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の本発明は、少なくとも９つのヒト臓器のがんおよび腫瘍（皮膚および皮下組織、胸部、前立腺、甲状腺の、肺、肝臓、生殖器、脳、ならびに膵臓のがん腫および腫瘍）、ならびに４つの部類の良性疾患（皮膚および皮下新生物、乳房線維嚢胞状変化、良性前立腺肥大症、ならびに甲状腺結節）の治療における第一選択治療として使用できる。
【実施例】
【００７６】
動物の腫瘍およびヒトのがん病態における「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の手順についての以下の代表例により、本発明をより具体的に説明する。
【００７７】
がん治療のための「薬用イオン爆弾」の処方は、５．０４７９ＭのＮａ＋および２５０ｍＭのＣａ２＋ならびに約８９０ｍＬの滅菌蒸留水を含み、最終体積１リットルの「薬用イオン爆弾」溶液とする。２つの付加組成物としては、２０マイクログラム（μｇ）／ｍＬのアドレナリンおよび１０マイクロリットル（μＬ）／ｍＬのウルトラビスト３７０Ｘ線造影剤が挙げられる。
この処方中のＮａ＋およびＣａ２＋は殺傷力を構成し、蒸留水は溶媒であり、ウルトラビスト３７０はＸ線造影剤であり、アドレナリンは血管収縮薬である。研究により、室温で５．０４７９ＭのＮａＣｌおよび２５０ｍＭのＣａＣｌ２を使用する「薬用イオン爆弾」溶液の処方が、最大限に効果的な殺がん作用をもつ完全に溶解された飽和イオン溶液であることを確認している。
本発明における「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射の治療方法は、「薬用イオン爆弾」溶液の投与の経路は、「薬用イオン爆弾」溶液の、対象の腫瘍またはがんへの腫瘍内注射（直接注射）によることを主張している。
くわえて、腫瘍内注射のためのＮａ＋およびＣａ２＋の最小および最大有効治療濃度が主張されている。Ｎａ＋（例えば、ＮａＣｌ）を単独で腫瘍内注射に使用する場合、Ｎａ＋の有効治療濃度は、室温で約２．０Ｍ〜約５．４４１４Ｍの範囲である。Ｃａ２＋（例えば、ＣａＣｌ２）を単独で腫瘍内注射に使用する場合、Ｃａ２＋の有効治療濃度は、室温で約５０ｍＭ〜６．０Ｍの範囲である。
【００７８】
実施例１
図１は、Ｃ５７ＢＬ６マウスにおけるＭＣＡ２０７マウス肉腫モデルである。図１Ａ．８ｍｍ×８ｍｍの大きさの治療前腫瘍。図１Ｂ．マウスにおける、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の標準手順。図１Ｃ．マウス肉腫は、０．１０ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回注射によって死滅した。
【００７９】
実施例２
図２は、ヌードマウスにおけるＭＣＦ７ヒト乳がんモデルである。図２Ａ．マウスの体重の３％±に等しい、１３ｍｍ×１３ｍｍの大きさの治療前腫瘍。図２Ｂ．マウスにおける、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の標準手順。図２Ｃ．ヌードマウスにおける大きなヒト乳がんモデルは、０．１４ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回注射によって死滅した。
【００８０】
実施例３
図３は、ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞における細胞外液から細胞内液へのＣａ２＋の流入の生体外測定における蛍光Ｃａ２＋プローブ法の使用を示す。図３Ａ．７つの治療前がん細胞を、蛍光Ｃａ２＋プローブで標識した。図３Ｂ．７つのがん細胞のうち２つが、治療開始後１４±秒で、「薬用イオン爆弾」によって死滅した。図３Ｃ．７つのがん細胞のすべてが、治療開始後１８±で死滅した。Ｎａ＋の流入を測定する手順は、蛍光Ｎａ＋プローブを使用することを除いて上記と同様であった。
【００８１】
実施例４
図４は、ニコンＤｉａｐｈｏｔ倒立顕微鏡のビデオ画像の一群の写真を示す。図４Ａ．治療前ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞。図４Ｂでは、治療したがん細胞は、「薬用イオン爆弾」を加えた後５〜７秒、組織培養培地中でボルテックス様の回転を経ていた。図４Ｃ．がん細胞のすべてが、治療開始後１６±秒で死滅した。これら３つの顕微鏡写真の細胞は、同一の視野からのものである。倍率×４００。
【００８２】
実施例５
図５は、「薬用イオン爆弾」を用いて治療した生体内ＭＣＡ２０７マウス肉腫の病理学的特徴を描写する顕微鏡写真の一群を示す。図５Ａ．がん細胞の周囲の白い線は、マウスのがん組織中のナトリウムイオン（塩）およびカルシウムイオン（塩）である。倍率×１０００。図５Ｂ．「薬用イオン爆弾」が達した、治療したがん組織は壊死した。倍率×４００。図５Ｃ．治療した腫瘍断面における多数の血栓形成。倍率×４００。
【００８３】
実施例６
図６は、ヌードマウスにおけるＭＣＦ７ヒト乳がんモデルのＳＥＭの一群を示す。ＳＥＭ１は対照がん細胞を示す。ＳＥＭ２．ヒト乳がん細胞の膜は、粉々に断片または破片に壊れていた。ＳＥＭ３は、腫瘍組織における激しく損傷した腫瘍血管、特に細動脈または細静脈の外皮への損傷を明らかにする。腫瘍血管の多くは、横方向に折れていた。
【００８４】
実施例７
図７は、ヌードマウスにおけるＭＣＦ７ヒト乳がんモデルのＴＥＭの一群を示す。ＴＥＭ１は対照がん細胞であった。ＴＥＭ２は、がん細胞の大きく損傷した細胞膜、核、ミトコンドリア、および細胞質小器官を示す。ＴＥＭ３は、腫瘍血管の完全に破壊された完全に外層、中間層、および内層を明らかにする。細静脈の内層の内皮細胞は剥がれた。倍率×５０００。
【００８５】
実施例８
図８は、大きな腫瘍を患った患者に、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射を行なっている臨床医を示す。図８Ａは、患者の右肩の４０ｍｍ×６０ｍｍの大きさの治療前腫瘍である。図８Ｂは、腫瘍を死滅させるための、３ｍＬの「薬用イオン爆弾」加圧注射を示す。図８Ｃは、針の開口部が上向きであることを指し示し、図８Ｄでは、針の開口部は下向きであった。
【００８６】
実施例９
図９は、背下部に非常に大きな扁平上皮がんを３年間患った８２歳の女性の症例を示す。図９．１．治療前のがん腫は、７０ｍｍ×７０ｍｍの大きさである。図９．２．２６ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた単回腫瘍内注射を、がん病変に投与した。図９．３．これは、治療の５日後の、テレビ装置からのビデオ画像の複製写真である。巨視的には、治療したがん病変全体が完全に死んだ。微視的には、治療したがん組織はすべて壊死した。
【００８７】
実施例１０
図１０は、左顔面に扁平上皮がんを患った７０歳女性の症例を示す。図１０Ａ．治療前のがんは、１５ｍｍ×１５ｍｍの大きさであった。このがんは、１．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた１回の単回腫瘍内注射によって死滅した。図１０Ｂ．ヒト患者における、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の標準手順。図１０Ｃ．治療後７日、腫瘍は、黒焦げの死んだ腫瘍のように見えた凝固性壊死を示していた。傷は２週内に欠陥なしに治癒した。治療後３年の追跡調査を行った際に、がんは再発していなかった。
【００８８】
実施例１１
図１１は、皮膚悪性腫瘍を患った５２歳女性の症例を示す。これは、その親腫瘍（黒色）から増殖している第２の腫瘍（子腫瘍、茶色）を有する珍しい腫瘍である。図１１Ａ．２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさの治療前の腫瘍。図１１Ｂ．ヒト患者における、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射の標準手順。図ｌｌＣ．２つの腫瘍は、０．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射によって３日で死滅し、傷は治療後２週内に治癒した。３年の追跡調査は、腫瘍の再発がないことを示した。
【００８９】
実施例１２
図１２は、陰茎から左鼠径部に転移がんを患った７４歳男性の症例を示す。図１２Ａ．５０ｍｍ×７０ｍｍの大きさの治療前のがん。図１２Ｂ．がん病変を、３．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた１回の単回腫瘍内注射によって治療した。図１２Ｃ．ヒト患者の大きながんは４日内に死滅し、傷は３週内に治癒した。
【００９０】
実施例１３
図１３は、胸部前面に黒色腫を２年間患った８２歳の男性の症例を示す。図１３Ａ．その患者の典型的な治療前の蝶の模様の黒色腫。図１３Ｂ．この黒色腫を死滅させるための、１．２ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射を示すビデオ画像の複製写真。図１３Ｃ．黒色腫は数日で死滅し、傷は治療後３週内に治癒した。９年の追跡調査は、黒色腫の再発がないことを示した。
【００９１】
実施例１４
図１４は、胸部前面に基底細胞がんを患った５８歳男性を示す。図１４．１は、１２ｍｍ×１２ｍｍの大きさの、治療前の基底細胞がんであった。図１４．２．基底細胞がんは、０．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射の１週後に消失した。図１４．３．消失したがん腫の部位は、治療後３週内に治癒した。８年の追跡調査は、治療した基底細胞がんの再発がないことを示した。
【００９２】
実施例１５
図１５．１．肝動脈を通した血管造影の画像は、６２歳男性の肝右葉の大きな肝がんを示す。図１５．２．同じ患者の治療前の大きな肝臓のがん腫の画像。長いカテーテル針をこの大きな肝がんの中心に設置し、２０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を注入した。図１５．３．がんは、治療後７日で、治療前６７ｍｍ×６７ｍｍ×８０ｍｍから治療後４５ｍｍ×４５ｍｍ×６０ｍｍの大きさに小さくなった。
【００９３】
実施例１６
図１６は、発明者の臨床研究グループの乳房線維嚢胞状変化を患った女性の症例を示す。図１６．１．治療前マンモグラフィーの画像は、左乳頭のうしろに位置した４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさの大きな嚢胞を示し、数個の小さな線維嚢胞性の病変が、大きな嚢胞を囲んでいる。図１６．２．嚢胞内部の粘膜様液体を吸い取り、大きな嚢胞の洗浄と吸い取りを繰り返す。次に、３．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回嚢胞内注射を行った。図１６．３．線維嚢胞性乳腺疾患が治療後３か月で治癒したことを示す、治療後マンモグラフィーの画像。
【００９４】
実施例１７
図１７は、脂肪腫を患った７８歳男性の症例を示す。この腫瘍は、１８年間首後部にあった。図１７Ａ．治療前の腫瘍は、４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさであった。図１７Ｂ．２．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射を、腫瘍に投与した。図１７Ｃ．大きな腫瘍は８週内に治癒した。９年の追跡調査は、治療した腫瘍の再発がないことを示した。
【００９５】
実施例１８
図１８は、粉瘤を患った患者の症例を示す。図１８Ａ．頭頂の治療前の粉瘤は、１８ｍｍ×１８ｍｍの大きさであった。図１８Ｂ．０．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射を示すビデオ画像の複製写真。図１８Ｃ．粉瘤は２００１年に治癒した。９年の追跡調査を行った際に、この写真を撮った。
【００９６】
実施例１９
図１９は、２２ｍｍ×２８ｍｍの大きさの大きな粉瘤を患った６６歳男性の症例を示す。２００１年に、１．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回腫瘍内注射を使用して、腫瘍を治療した。９年の追跡調査は、治療した腫瘍の再発がないことを示した。
【００９７】
実施例２０
図２０は、美容症状における、「薬用イオン爆弾」を用いた病変内注射の適用を示す。図２０．１は、患者の顔面の皮膚ほくろを示す。図２０．２．０．２ｍＬの「薬用イオン爆弾」を用いた単回病変内注射。図２０．３．ほくろは、治療後７日内に凝固性壊死になった。図２０．４．皮膚ほくろは、傷跡欠陥なしに除去された。
補足例および補足資料
【００９８】
「薬用イオン爆弾」および「薬用イオン爆弾」溶液の調製
ここで、「薬用イオン爆弾」は、表１に示される組成物を指す。
表１．「薬用イオン爆弾」溶液の調製
【表１】
0006659525.tif 000002
【００９９】
「薬用イオン爆弾」の溶解度
「薬用イオン爆弾」の組成物は、約８９０ｍＬの蒸留水に室温で７分内に完全に溶解する５．０４７９ＭのＮａＣｌおよび２５０ｍＭのＣａＣｌ２を含み、最終体積１リットルの「薬用イオン爆弾」溶液（飽和イオン溶液）とする。
【０１００】
「薬用イオン爆弾」溶液のｐＨ値
「薬用イオン爆弾」溶液のｐＨ値は、室温で７．３２±である。
【０１０１】
「薬用イオン爆弾」および「薬用イオン爆弾」溶液
本研究プロジェクトにおけるがん治療用の「薬用イオン爆弾」は、２つの形態で作ることができる。１つは、「薬用イオン爆弾」と呼ばれる、ＮａＣｌおよびＣａＣｌ２の粉末の形態であり、もう１つは、「薬用イオン爆弾」溶液と呼ばれる液体の形態である。一般に、研究プロジェクトでは「薬用イオン爆弾」および「薬用イオン爆弾」溶液という用語は、互いに交換可能である。
【０１０２】
「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射および精密誘導腫瘍内注射
「薬用イオン爆弾」溶液を、体表面、皮膚、または皮下組織の腫瘍またはがんを治療するのに使用する場合、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射と呼ばれる治療が、直視下で行なわれる。腫瘍またはがんが深部組織または内部臓器に位置する場合、「薬用イオン爆弾」を用いた精密誘導腫瘍内注射と呼ばれる治療が、ＣＴスキャンの誘導または超音波の誘導の手段によって正確に行なわれる。
【０１０３】
Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、およびＭｇ２＋の生体内毒性
初めに、我々は、ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける高濃度のＮａ＋、Ｃａ２＋、Ｋ＋、およびＭｇ２＋の生体内毒性を検討した。ここで、３５％ＮａＣｌ、３５％ＣａＣｌ２、３４％ＫＣｌ、および３５％ＭｇＣｌ２を使用する筋肉内注射のモデル（「薬用イオン爆弾」溶液中のその投与量のように、各溶液は２０ｍｇのアドレナリン／リットルを含有する）が、上記４種類のイオン溶液を用いた腫瘍内注射のモデルとなる。
【０１０４】
ＢＡＬＢ／ｃマウスは、ＮＩＨ基準の規則を満たす契約大学動物施設で飼育および同系交配した。
実験時のＢＡＬＢ／ｃマウスの体重は３０±グラムであった。毒性試験を、０．２ｍｌの３５％ＮａＣｌ、３５％ＣａＣｌ２、３４％ＫＣｌまたは３５％ＭｇＣｌ２をそれぞれ用いた筋肉内注射を使用して、マウスで行なった。
【０１０５】
合計で、２０頭のＢＡＬＢ／ｃマウス（１０頭の雄および１０頭の雌）を、各群に４頭のマウスとし５群に無作為に分けた。
【０１０６】
群１の動物は、０．２ｍＬの３５％ＮａＣｌを用いた筋肉内注射を受け、実験後生存し、体重が３０グラムのマウスでは、０．２ｍＬの３５％ＮａＣｌ溶液を用いた筋肉内注射の投与量が安全であることを示した。
【０１０７】
群２の動物は、０．２ｍＬの３５％ＣａＣｌ２を用いた筋肉内注射を受け、治療の３時間後に死亡し、高濃度のＣａＣｌ２は有毒であるを示した。
【０１０８】
群３の動物は、０．２ｍＬの１７．５％ＣａＣｌ２を用いた筋肉内注射を受け、実験後生存し、低い投与量のＣａＣｌ２を用いた筋肉内注射は安全であることを示した。
【０１０９】
群４の動物は、０．２ｍＬの３４％ＫＣｌを用いた筋肉内注射を受け、治療の３時間後に心肺不全で死亡し、高濃度のＫＣＬは有毒であり、「薬用イオン爆弾」の処方中の成分に使用できないことを示した。
【０１１０】
群５の動物は、０．２ｍＬの３５％ＭｇＣｌ２を用いた筋肉内注射を受け、治療の３時間後に死亡し、高濃度のＭｇＣｌ２は有毒であるを示した。
【０１１１】
「薬用イオン爆弾」の１８種類のヒトがん細胞系に対する細胞外殺作用
「薬用イオン爆弾」のがん細胞を死滅させるに際しての役割を、組織培養において試験した。１０％ＦＣＳを補ったＤＭＥＭまたはＲＰＭＩ１６４０培地を使用して、腫瘍細胞をペトリ皿に播種した。各種の腫瘍細胞系を、５ｍＬプラスチックチューブ中で２×１０６細胞／ｍＬに調製した。上澄みを遠心分離によって除去し、次に１．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を各チューブに加えた。３〜５分後、０．５％トリパンブルーを加え、細胞懸濁液と２分間混ぜた。死んだがん細胞の数を倒立顕微鏡下で数えた。フローサイトメトリー用の処理したがん細胞懸濁液の特定の試料をリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）中で調製し、細胞の死亡率を、フローサイトメーター（ベックマン・コールター社、カリフォルニア州）を使用して分析した。
【０１１２】
この実験は１つの対照群を含み、その群では、がん細胞は通常の生理食塩水で処理し、他の１８種類のヒトがん細胞系を、「薬用イオン爆弾」溶液を用いて処理した。データは、対照群ではがん細胞は死ななかったことを示した。しかし、Ａ５４９ヒト肺がん、ＡＲＯヒト甲状腺がん、ＣＷＲ−２２ヒト前立腺がん、ＨｅＬａヒト子宮頸がん、ＨＬ６０ヒト白血病、ＨＴ−２９ヒト結腸直腸がん、ＪｕｒｋａｔヒトＴ細胞白血病、Ｋ５６２ヒト白血病、Ｍ２ヒトリンパ腫、Ｍ２４ヒト黒色腫、ＭＣＦ７ヒト乳がん、ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ヒト乳腺がん、ＯＶＣＡＲ３ヒト卵巣がん、ＰＣ３ヒト前立腺がん、ＳＫ−ＲＣ−５２ヒト腎がん、Ｔ−４７Ｄヒト胸部上皮腫瘍、ＬＮＣａＰヒト前立腺がん、およびＵ８７ヒト神経膠芽腫を含む１８種類すべてのヒトがん細胞系は、「薬用イオン爆弾」溶液によって３〜３０分で死滅した。
【０１１３】
マウスおよびヒトにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０
毒物学では、毒素、放射線、または病原体の半数致死量（ＬＤ５０）は、特定のテスト期間後に試験した集団の構成員の半分を死滅させるのに必要な投与量である。ＬＤ５０図は、物質の急性毒性の一般的な指標として、しばしば使用される。
【０１１４】
この研究においてＬＤ５０の実験法を行なう前に、数百頭を超える、腫瘍をもつヌードマウスが「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射を受けた。
実験的治療からの経験は、腫瘍内注射の「薬用イオン爆弾」のＬＤ５０は、体重が２０±グラムのヌードマウスでは０．１５±ｍＬであることを示した。
【０１１５】
この群では、１２頭のＭＣＦ７ヒト乳がんをもつヌードマウスを試験した。ヌードマウスは各々、皮下にＭＣＦ７ヒト乳がんを播種された。腫瘍が８ｍｍ×８ｍｍの大きさに達したとき、０．１５ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を腫瘍に注射して実験を開始した。動物の死亡および生存の期間および数、腫瘍サイズ、ならびに病理用サンプルを、統計分析のために集めた。
【０１１６】
ＮａＣｌおよびＣａＣｌ２は一般に有毒ではないと考えられている。我々のデータは、「薬用イオン爆弾」の腫瘍内注射ＬＤ５０が、マウスでは７．５ｍＬ／キログラム（ｋｇ）であることを確認している。薬理学および毒素学、業界向けガイダンス：成人健常ボランティアにおける治療薬の初回治験での最大安全開始用量の推定（Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、Ｇｕｉｄａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ：Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｍａｘｉｍｕｍ  ｓａｆｅ  ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｄｏｓｅ  ｉｎ  ｉｎｉｔｉａｌ  ｃｌｉｎｉｃａｌ  ｔｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ  ｉｎ  ａｄｕｌｔ  ｈｅａｌｔｈｙ  ｖｏｌｕｎｔｅｅｒｓ）、ＦＤＡ、２００５年７月、によれば、マウス薬物投与量のヒト等価用量への換算係数は０．０８１であるので、ヒトにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０は次式によって算出される：
７．５ｍＬ／ｋｇ  マウス薬物投与量×０．０８１＝０．６０７５ｍＬ／ｋｇ  ヒト等価用量（ＨＥＤ）
＝１７９．２１３ｍｇ／ｋｇ  ＮａＣｌ＋１６．８６ｍｇ／ｋｇ  ＣａＣｌ２（ＨＥＤ）
【０１１７】
本発明のデータは、「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０が、体重が２０±グラムのヌードマウスでは０．１５ｍＬであることを確認した。下記に示すのは、「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０の、マウス薬物投与量からＨＥＤへの計算ステップである。
【０１１８】
マウスにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０は次のように算出される。
ヌードマウスの平均体重〜２０グラム。
１．０ｋｇ＝１，０００グラム。
１，０００グラム／２０グラム＝５０倍。
ヌードマウスにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０は０．１５ｍＬである。
マウスでは、０．１５ｍＬ×５０倍＝７．５ｍＬ／ｋｇ「薬用イオン爆弾」溶液。
マウスＬＤ５０では、７．５ｍＬ／ｋｇ×２９５＝２２１２．５ｍｇ／ｋｇ  ＮａＣｌ。
ここで、２９５は、「薬用イオン爆弾」溶液の１リットル中の２９５グラムのＮａＣｌを意味する。
マウスＬＤ５０では、７．５ｍＬ／ｋｇ×２７．７５＝２０８．１２５ｍｇ／ｋｇ  ＣａＣｌ２。
ここで、２７．７５は、「薬用イオン爆弾」溶液の１リットル中の２７．７５グラムのＣａＣｌ２を意味する。
ヌードマウスにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０は、
７．５ｍＬ／ｋｇ体重または
＝２２１２．５ｍｇ／ｋｇ  ＮａＣｌ＋２０８．１２５ｍｇ／ｋｇ  ＣａＣｌ２である。
【０１１９】
ヒトにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０は次のように算出される。
マウスにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０は、７．５ｍＬ／ｋｇ体重である。
ここで、０．０８１は、ｍｇ／ｋｇでのマウス薬物投与量のｍｇ／ｋｇでのＨＥＤへの換算係数である。１
ＨＥＤでは、７．５ｍＬ×０．０８１＝０．６０７５ｍＬ／ｋｇ「薬用イオン爆弾」溶液。
ＨＥＤでは、０．６０７５ｍＬ／ｋｇ×２９５＝１７９．２１３ｍｇ／ｋｇ  ＮａＣｌ。
ここで、２９５は、「薬用イオン爆弾」溶液の１リットル中の２９５グラムのＮａＣｌを意味する。
ＨＥＤでは、０．６０７５ｍＬ／ｋｇ×２７．７５＝１６．８６ｍｇ／ｋｇ  ＣａＣｌ２。
ここで、２７．７５は、「薬用イオン爆弾」溶液の１リットル中の２７．７５グラムのＣａＣｌ２を意味する。
ヒトにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射ＬＤ５０は、
０．６０７５ｍＬ／ｋｇ体重または
＝１７９．２１３ｍｇ／ｋｇ  ＮａＣｌ＋１６．８６ｍｇ／ｋｇ  ＣａＣｌ２である。
１・業界向けガイダンス。成人健常ボランティアにおける治療薬の初回治験での最大安全開始用量の推定、薬理学および毒素学、ＦＤＡ、２００５年７月。
【０１２０】
「薬用イオン爆弾」溶液のマウスおよびヒトにおける腫瘍内注射最大耐量
最大耐量（ＭＴＤ：Maximum Tolerated Dose）は、許容不可能な毒性を伴わずに所望の効果を生み出すことになる放射線学的または薬理学的治療の最高用量を指す。
【０１２１】
この群では、１５頭のＭＣＦ７ヒト乳がんをもつヌードマウスを、各サブグループに３頭の動物として５群に分けた。サブグループ−１の動物は、対照として、０．１５ｍＬの通常の生理食塩水を用いた腫瘍内注射を受けた。
サブグループ−２の動物は、０．１２ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射を受けた。サブグループ−３の動物は、０．１３ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射を受けた。サブグループ−４の動物は、０．１４ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射を受けた。そして、サブグループ−５の動物は、０．１５ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射を受けた。ヌードマウスは各々、皮下にＭＣＦ７ヒト乳がんを播種された。腫瘍増殖が８ｍｍ×８ｍｍの大きさで実験を開始した。実験データは、体重が２０グラムのヌードマウスにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射最大耐量が０．１４ｍＬであることを確認した。下記に示すのは、「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射最大耐量の、マウスからヒトへの計算ステップである。
ヌードマウスの平均体重〜２０グラム。
１．０ｋｇ＝１，０００グラム。
１，０００グラム／２０グラム＝５０倍。
ヌードマウスにおける「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射最大耐量は０．１４ｍＬである。
マウスでは、０．１４ｍＬ×５０倍＝７．０ｍＬ／ｋｇの「薬用イオン爆弾」溶液。
ここで、０．０８１は、ｍｇ／ｋｇでのマウス薬物投与量のｍｇ／ｋｇでのＨＥＤへの換算係数である。
ヒトでは、７．０ｍＬ×０．０８１＝０．５６７ｍＬ／ｋｇ「薬用イオン爆弾」溶液。
ヒトでは、０．５６７ｍＬ／ｋｇ×２９５＝１６７．２６５ｍｇ／ｋｇ  ＮａＣｌ。
ここで、２９５は、「薬用イオン爆弾」溶液の１リットル中の２９５グラムのＮａＣｌを意味する。
ヒトでは、０．５６７ｍＬ／ｋｇ×２７．７５＝１５．７３４ｍｇ／ｋｇ  ＣａＣｌ２。
ここで、２７．７５は、「薬用イオン爆弾」溶液の１リットル中の２７．７５グラムのＣａＣｌ２を意味する。
【０１２２】
「薬用イオン爆弾」溶液の腫瘍内注射最大耐量は、マウスにおいて７．０ｍＬ／ｋｇであり、マウス薬物投与量のＨＥＤへの換算係数は０．０８１である。ここで、ヒトにおける「薬用イオン爆弾」の腫瘍内注射最大耐量は次のように計算される：
ＨＥＤでは、７．０ｍＬ／ｋｇのマウス薬物投与量×０．０８１＝０．５６７ｍＬ／ｋｇ
＝ＨＥＤでは、１６７．２６５ｍｇ／ｋｇ  ＮａＣｌ＋１５．７３４ｍｇ／ｋｇ  ＣａＣｌ２
【０１２３】
腫瘍サイズ、腫瘍重量、血液量、および「薬用イオン爆弾」溶液の量
前述のように、我々は、ウシの肝臓における「薬用イオン爆弾」溶液の拡散の生体外実験、生きているラットおよびウサギの肝臓における「薬用イオン爆弾」の拡散の生体内実験、ならびに７８名の多種の腫瘍を患ったヒト患者における臨床研究を行なった。ヒト生理学によれば、血液量は成人で約８０ｍＬ／ｋｇ体重である。データは、ヒト患者の２．５ｃｍ×２．５ｃｍ×３．０ｃｍの腫瘍は、約１．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液で死滅することを示した。約５〜６ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液によって死滅した固形腫瘍は、ヒト患者において大きさが４．５ｃｍ×６ｃｍであった。さらに、大きさが７ｃｍ×８ｃｍの固形腫瘍は、約２０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液によって死滅した。さまざまな大きさの腫瘍における「薬用イオン爆弾」の推定量は、下記の表２に計算されている。
表２．さまざまな大きさの腫瘍における「薬用イオン爆弾」の必要量の計算
【表２】
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【０１２４】
表２は、新鮮なひとまとめのブタ肉を使用して検討した生体外腫瘍サイズおよび腫瘍重量の３回反復測定を示す。腫瘍組織中の血液量の算出は、オックスフォード食品・栄養学辞典（Ｏｘｆｏｒｄ  Ｆｏｏｄ  ＆  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ）から引用し、そこでは平均血液量は、雄で５．３Ｌ（７８ｍＬ／ｋｇ体重）および雌で３．８Ｌ（５６ｍＬ／ｋｇ体重）である。ここで、体重１キログラム当たり一定の血液量「８０ｍＬ」を使用して、さまざまな大きさの腫瘍における血液量を計算する。
【０１２５】
図Ｓ１．この群の写真は、治験担当医師、医師、腫瘍医が、さまざまな大きさの腫瘍における「薬用イオン爆弾」の必要量を推定するのに有用な、本発明の臨床データの説明である。図Ｓ１．１は、２．５ｃｍ×２．５ｃｍ×３．０ｃｍの大きさ（１０．１グラムの重さ）の大きなぶどうの写真である。臨床的に、そのような大きさのがんまたは良性腫瘍は、１．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた１回の単回腫瘍内注射によって死滅する。図Ｓ１．２は、４．５ｃｍ×４．５ｃｍ×６．０ｃｍの大きさ（６９グラムの重さ）の卵の写真であり、治療に約６．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を必要とする。図Ｓ１．３は、７．０ｃｍ×７．０ｃｍ×８．０ｃｍの大きさ（２９０グラムの重さ）の新鮮なガーラアップルの写真であり、約２０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液を要する。
【０１２６】
「薬用イオン爆弾」溶液の注射部位における組織損傷
「薬用イオン爆弾」溶液のみを用いた筋肉注射は、注射部位において、正常筋組織に軽度の損傷を引き起こす。顕微鏡的に、一時的な炎症細胞の浸潤を除いて、筋組織への損傷は目立たなかった。詳細な説明については、図Ｓ５を参照されたい。
【０１２７】
「薬用イオン爆弾」の急性毒性試験および慢性毒性試験
この試験では、肝機能、腎機能、膵臓および肺の機能、ならびに血中電解質（Ｎａ＋、Ｋ＋、およびＣａ２＋）を含む急性毒性試験を、ラットで検討した。
【０１２８】
３６頭の、重さが２２０±グラムの正常なスプラーグドーリー（ＳＤ）ラットを、対照群に４頭の動物および各実験群に８ラットとして５つの群に分けた。対照群の動物は各々、筋肉内注射によって、１．０ｍＬの通常生理食塩水（実験群の「薬用イオン爆弾」溶液と同量）を与えられた。
実験群２、３、４、および５の動物は、ラットにおいて、１．０ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液（２０μｇ／ｍＬアドレナリンを含有する最大耐量「薬用イオン爆弾」溶液）を筋肉内注射によって治療した。
【０１２９】
群１の動物は対照であり、０日目に動脈（腹部大動脈）血液試料用に犠牲にした。急性毒性試験用に、群２の動物は１日目に試料採取し、群３の動物は２日目に試料採取し、および群４の動物は治療後３日目に試料採取した。慢性毒性試験用に、群５の動物は治療後６６日目に試料採取した。臨床パラメーターは以下を含む：
肝機能（血液ＡＬＴ、総ビリルビン、および全タンパク質）
腎機能（血中尿素窒素、ＢＵＮ）
膵機能（血糖が膵機能を部分的に反映する）
肺機能（ＣＯ２分圧、ＰＣＯ２）および
電解質（Ｋ＋、Ｎａ＋、およびＣａ２＋）。
【０１３０】
試料は、日立生化学自動分析装置７１７（ロシュ・ダイアグノスティックス）を使用して試験した。
【０１３１】
対照群および実験群のデータは、平均値±標準偏差として表わす。正常対照群と実験群との結果を、エクセル統計ソフトウェアを使用して、分散分析およびスチューデントのｔ検定によって比較した。ｐ値＜０．０５を統計的に有意とみなし、ｐ＜０．０１を高度に有意とした。
【０１３２】
肝臓
結果は、最大耐量「薬用イオン爆弾」溶液を、筋肉内投与したとき、「薬用イオン爆弾」溶液は、肝機能に一時的な軽度の損傷を引き起こし、それは治療の４日後に回復することを示した。詳細なデータについては、図Ｓ２を参照されたい。図Ｓ２．１．肝機能の急性毒性試験に関して、ピークレベルの血中ＡＬＴが治療の１日後および２日後に見られ、治療の４日後に正常範囲に戻った。図Ｓ２．２．血中総ビリルビンレベルの増加（それでも正常範囲内である）が、初めの２日間に見られ、治療の４日後に正常に戻った。図Ｓ２．３．血中全タンパク質の減少が、初めの３日間に見られ、治療の４日後に正常に戻った。これらのパラメーターは、血中ＡＬＴおよびビリルビン増加、ならびに血中全タンパク質のレベルの減少は一時的であることを示す。治療の６６日後、血中ＡＬＴ、ビリルビン、および全タンパク質のレベルは正常であり、「薬用イオン爆弾」は、肝機能に対して慢性毒性がないことを示している。
【０１３３】
図Ｓ２に見られるように、肝機能に対する、「薬用イオン爆弾」溶液にって引き起こされる慢性毒性の証拠はない。
【０１３４】
腎臓
ＢＵＮのレベルは（正常範囲１０〜２０ｍｇ／ｄｌ）、治療の１日後に、対照レベルの７．７３から１１．８２ｍｇ／ｄｌ（まだ正常範囲であった）に増加した。ＢＵＮは２日で８．０ｍｇ／ｄｌに劇的に下がり、治療の４日後に対照レベルに戻った。
図Ｓ３．１に見られるように、「薬用イオン爆弾」溶液が腎臓に慢性毒性を引き起こす証拠はない。
【０１３５】
膵臓
血糖のレベルは、膵臓の機能を部分的に反映することができる。治療１日後および２日後、血糖のレベルは対照レベルより低かった。血糖は、治療の４〜５日後内に対照レベルに戻った。図Ｓ３．２に見られるように、膵臓に対する「薬用イオン爆弾」溶液の慢性毒性の証拠はない。
【０１３６】
肺
治療後１日目にＰＣＯ２を調べたのみであった。図Ｓ３．３に見られるように、対照レベルと治療後レベルとの間で、ＰＣＯ２に有意差はなく、肺機能に対して、最大耐量「薬用イオン爆弾」治療の急性毒性はないことを示した。
図Ｓ３．３．黄色のバーは対照群のＰＣＯ２を表わし、青色のバーは最大耐量薬用イオン爆弾」溶液を用いて治療した実験群のＰＣＯ２を表わす。
実験群と対照との間のＰＣＯ２レベルを比較すると、Ｐ＞０．０５であり、統計的な差はない。
【０１３７】
心臓
ＳＤラットで、心拍数、血圧、および呼吸への「薬用イオン爆弾」の効果を、治療中および治療後に、コンピューター支援Ｂｕｘｃｏ  Ｍａｘ  ＩＩ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍ（Ｂｕｘｃｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社、シャロン、コネチカット州）を使用して検討した。上記３つのパラメーターで、異常な結果は見られなかった。
【０１３８】
これらのパラメーターの結果は、最大耐量「薬用イオン爆弾」に由来することは指摘されなければならない。これは、臨床診療で問題ではない。一般に、治療されるヒト腫瘍の大きさは、「薬用イオン爆弾」の量が最大耐量に比べて非常に少量であることを要する、直径が１０ｃｍ×１０ｃｍ未満である。したがって、最大耐量「薬用イオン爆弾」による軽度で一時的な肝機能の副作用は無視することができる。
【０１３９】
「イオン爆弾溶液」の薬物動態
薬物動態モデルは、薬物の投与に続くその体液中の濃度の時間依存性を予測する。薬物動態は主として、吸収、分布、代謝、および排泄（ＡＤＭＥ）の程度および速度を含む４つの領域に分けられる。この研究では、「薬用イオン爆弾溶液」を用いた腫瘍内注射の薬物動態を、ラットで調べた。
【０１４０】
雄雌両方の重さが２００±グラムのＳＤラット６０頭を、各サブグループに２動物として、無作為に３０サブグループに分けた。対照群の動物は、０．５ｍＬの通常の生理食塩水を筋肉内に受けた。実験群の動物はすべて、０．５ｍＬの「薬用イオン爆弾」溶液（２０μｇ／ｍＬアドレナリン含有）を用いた筋肉内注射を臀部に受けた（体重が２００±グラムのラットにおける「薬用イオン爆弾」溶液の最大耐量は、１．０ｍＬである。この実験では、最大耐量「薬用イオン爆弾溶液」の１／２量を使用した）。開始時点０から治療後１５時間の終了時点まで継続して３０分毎の間隔で、腹部大動脈を通して血液試料を得た。血液試料中の血漿Ｎａ＋およびＣａ２＋の濃度を、日立生化学自動分析装置７１７を使用して分析した。統計的に、対照群および全実験群の平均値を使用して、血漿Ｎａ＋およびＣａ２＋薬物動態パターンをプロットした。
【０１４１】
図Ｓ４に示されるように、血漿Ｎａ＋の濃度の５０％、６３％、および９５％への上昇がそれぞれ、２．０、２．５、および３．０時間の治療後の時点で見られた。血漿Ｎａ＋のピークレベルが、治療後３．５時間で認められた。血漿Ｎａ＋のレベルは、治療後７．０、８．０および１１時間でそれぞれ、５０％、３７％、および５％に減衰した。
【０１４２】
血漿Ｃａ２＋の濃度の５０％、６３％、および９５％への上昇がそれぞれ、２．０、２．５、および３．０時間の治療後の時点で見られた。血漿Ｃａ２＋の濃度は、治療後７．０、８．０および１１時間でそれぞれ、５０％、３７％、および５％に減衰した。
【０１４３】
データは、注射したＮａ＋およびＣａ２＋の、血液からの９５％排除が、「薬用イオン爆弾」を用いた筋肉内注射後１１時間で見られた。ＮａＣｌおよびＣａＣｌ２の大部分は、腎臓および消化管を通して排泄される。血漿Ｎａ＋およびＣａ２＋の濃度は両方とも、筋肉内注射後１５時間で対照レベルに戻った。
【０１４４】
図Ｓ４．１およびＳ４．２は、ＳＤラットの「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射のモデルにおける、血漿Ｎａ＋およびＣａ２＋の濃度が５０％、６３％、および９５％へ上昇した時点、ならびに血漿Ｎａ＋およびＣａ２＋の濃度が５０％、３７％、および５％へ排除された時点を示す。
【０１４５】
「薬用イオン爆弾」溶液からの血漿Ｎａ＋およびＣａ２＋の半減期
生物学的半減期または消失半減期は、薬物がその薬理活性の半分を失うのにかかる時間である。図Ｓ４に示されるように、ＳＤラットにおいて、「薬用イオン爆弾」溶液からの血漿Ｎａ＋およびＣａ２＋の半減期は、腫瘍内注射後７．０時間で検知される。
【０１４６】
「薬用イオン爆弾溶液」に関する薬力学研究
薬力学モデルは、薬物がいったんその標的臓器に到達した際の薬物の作用を扱う。「薬用イオン爆弾」溶液の、がん細胞を死滅させる薬力学作用は、複数方向である。しかし、パッチクランプ法、蛍光Ｎａ＋およびＣａ２＋チャネルプローブモニタリング、リアルタイム顕微鏡ビデオ、病理学、ならびにＳＥＭおよびＴＥＭのデータによって示されるように、主に細胞膜、ならびに核、ミトコンドリア、リソソームおよびがん細胞の他の小器官の組成物、ならびに腫瘍血管を標的とする。
【０１４７】
細胞膜は、すべての細胞の内部を外部環境から隔てている生物学的な膜である。細胞膜は、イオンおよび有機分子に対して選択的に浸透可能であり、細胞内外の物質の移動を制御する。細胞膜の基本的な機能は、細胞をその周囲から保護することである。細胞の膜が傷ついたり、壊れたりすると、細胞の運命は死である。
【０１４８】
膜電位は、細胞の内部と外部との間の電位の差である。細胞の膜電位は、細胞における個々または複数のイオンチャネルの研究を可能にするパッチクランプ法によって測定でき、そのパッチクランプ法は、特に、ニューロン、心筋細胞、筋線維、および膵臓ベータ細胞などの興奮性細胞の研究に使用される。また、膜電位の変化は、インビトロで心筋細胞の死を評価するのにも使用できる。
【０１４９】
以前、我々は、マウス心筋細胞の膜電位の測定にパッチクランプ法の適用を導入した。低濃度の「薬用イオン爆弾」溶液が投与されたとき、治療した細胞の死は、亜急性病理過程で特徴づけられる。例えば、マウス心筋細胞は、５％の濃度（２５２．４ｍＭのＮａ＋および１２．５ｍＭのＣａ２＋）の「薬用イオン爆弾」溶液を用いて、治療後５分で死滅した。マウス心筋細胞は、１０％の濃度（５０４．７９ｍＭのＮａ＋および２５ｍＭのＣａ２＋）の「薬用イオン爆弾溶液」用いて、治療後３分で死滅した。１００％の「薬用イオン爆弾」溶液（５．０４７９ＭのＮａ＋および２５０ｍＭのＣａ２＋）を使用したとき、治療したがん細胞の死は、急性病理過程で特徴づけられる。リアルタイム倒立顕微鏡下において、組織培養のＭＣＦ７ヒト乳がん細胞は、標準「薬用イオン爆弾」溶液中で１２〜１８秒で死滅した。この事実は、「薬用イオン爆弾」溶液の、がん細胞を死滅させる薬力学作用が、投与量依存的および時間依存的であることを示す。
【０１５０】
重要臓器に関する病理組織学的研究
病理組織学的研究を、「薬用イオン爆弾」を用いて治療したマウスの６つの重要臓器で行った。「薬用イオン爆弾」溶液を用いた治療の２４時間後に、標本を採取し、ホルマリンで固定し、パラフィンに包埋し、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色し、２名の経験豊かな病理学者がデジタル光学顕微鏡下で読み取った。治療した動物は、心臓、肺、肝臓、腎臓、膵臓、および子宮に対する病的損傷の証拠を示さなかったことをデータは明らかにした（図Ｓ５）。
【０１５１】
図Ｓ５．１は、マウスの「薬用イオン爆弾」溶液の注射部位の筋組織である。筋組織は、炎症細胞の浸潤を伴った軽度の損傷を示す。図Ｓ５．２．心臓の正常な顕微鏡的な特徴。図Ｓ５．３．正常な肺。倍率×２００。
【０１５２】
図Ｓ５．４〜Ｓ５．６は、肝臓、膵臓、および腎臓の正常な顕微鏡的特徴を示す。倍率×２００。
がん、腫瘍、新生物の治療用「薬用イオン爆弾」の理論および機序
【０１５３】
がん治療用の「薬用イオン爆弾」の理論および機序に関して、図Ｓ６およびＳ７に示されるように、それら機序は、生化学、細胞生物学、細胞生理学、細胞膜、細胞膜電位、イオンチャネル、イオン追跡手法、ならびに細胞外液と細胞内液との間に高濃度のＮａ＋およびＣａ２＋を使用する「薬用イオン爆弾」溶液の処方に関する。
【０１５４】
本発明は偶然の機会からひらめいたものである。ある日、発明者は、中国系スーパーマーケットへ買い物に行き、１ダースの塩漬けにしたアヒルの卵を購入した。帰宅途中に、彼は、なぜ塩漬けにしたアヒルの卵が腐ることなく何年も室温で保存できるのかを思案した。その答えは、塩漬けにしたアヒルの卵中のタンパク質と卵黄が、高濃度の塩（塩化ナトリウム）、特に高濃度のＮａ＋によって凝結または凝固していることである。発明者は、塩漬けにしたアヒルの卵で起こったことのように、高濃度のＮａ＋が、がん細胞内のタンパク質を凝結または凝固させるかもしれないと推測した。
【０１５５】
細胞生理学では、正常細胞、腫瘍細胞、またはがん細胞の生存は、細胞内外の浸透圧の平衡に依存する。細胞の正常な浸透圧は、細胞外液と細胞内液との間のイオン濃度の平衡に依存する。細胞外液と細胞内液との間のイオン濃度が同一の場合、等張と呼ばれる。細胞は平衡状態にあるので、イオン濃度勾配が存在せず、水の流入は水の流出に等しい。これは、細胞の病的状態または死を引き起こさない。
【０１５６】
生理的状態の下では、細胞外液中のＮａ＋の濃度は１４０ｍＭであり、細胞内液では１４ｍＭである。「薬用イオン爆弾」溶液は、５．０４７９ＭのＮａ＋を有するので、がん細胞の細胞外液中のＮａ＋の濃度は正常レベルより３６倍高く、細胞内液中のＮａ＋の濃度は正常濃度より約３６０倍高い。大量のＮａ＋が、浸透作用によって細胞外液から細胞内液に細胞膜を越えるとき、「薬用イオン爆弾」からの高濃度Ｎａ＋の非常に大きな流入によって、がん細胞は十数秒で死滅する（図Ｓ６およびＳ７）。この理論は、膜電位に関するパッチクランプ法および蛍光イオンチャネルプローブモニターシステムによって証明されている。
【０１５７】
図Ｓ６．１は、２年前に塩化ナトリウムを用いて作られた塩漬けにしたアヒルの卵である。図Ｓ６．２は、調理され、切られた塩漬けにしたアヒルの卵を示す。２年間室温で保存されていたにもかかわらず、そのアルブミンと卵黄は腐っていない。図Ｓ６．３は、がん細胞ならびに細胞外液中の５．０４７９ＭのＮａ＋および２５０ｍＭのＣａ２＋からなる「薬用イオン爆弾」の写真を示す。
【０１５８】
他方では哺乳類細胞において、細胞外液中のＣａ２＋の正常濃度は２．５ｍＭであり、細胞内液では０．０００１ｍＭである。「薬用イオン爆弾」は２５０ｍＭのＣａ２＋を含有し、それは細胞外液中のその生理的レベルより１００倍高く、細胞内液ではその生理的濃度より約２５０万倍高い。結果として、高濃度のＣａ２＋が細胞外液から細胞内液へ細胞膜を極度に横切って、がん細胞は即時に死滅する。この理論もまた、本発明におけるパッチクランプ法およびイオン追跡手法によって確認されている（図Ｓ８〜Ｓ１０）。
【０１５９】
図Ｓ７は、細胞外液中の正常レベルのＮａ＋およびＣａ２＋ならびに「薬用イオン爆弾」中の高濃度のＮａ＋およびＣａ２＋が見られるときの細胞膜の一片を示す。Ｎａ＋チャネル、Ｃａ２＋チャネル、Ｋ＋チャネル、および他のチャネルが、細胞膜に埋め込まれている。極度に高いレベルのＮａ＋およびＣａ２＋が細胞外液から細胞内液へ流入した場合、がん細胞は十数秒で死滅する。
【０１６０】
さらに重要なことには、Ｃａ２＋は、細胞シグナル伝達生物学における二次情報伝達物質の１つである。細胞内液中の高濃度のＣａ２＋は、がん細胞に対して非常に大きな生理的損傷を引き起こすだけでなく、大規模な生物学的作用も引き起こす。したがって、「薬用イオン爆弾」溶液中の高濃度のＣａ２＋は、がん細胞の死を加速することができ、殺がんエンハンサーとみなされている。
【０１６１】
図Ｓ８．さまざまな濃度の「薬用イオン爆弾」溶液を用いて治療したマウス心筋細胞の膜電位を試験する際のパッチクランプ法の３つの図。図Ｓ８．１は、タイロード液中の正常マウス心筋細胞の対照膜電位である。図Ｓ８．２は、マウス心筋細胞が、５％の濃度の「薬用イオン爆弾」溶液を用いた治療の５分後に死んだことを示す。図Ｓ８．３．マウス心筋細胞、１０％の濃度の「薬用イオン爆弾」溶液を用いた治療の３分後に死んだことを示す。データは、腫瘍細胞に対する「薬用イオン爆弾」溶液の殺作用が、投与量依存的および時間依存的であることを示す。
【０１６２】
図Ｓ９は、蛍光Ｎａ＋チャネルプローブ系を使用したＮａ＋流入の動画の一群である。図Ｓ９．１は、ゲート開閉した（ｇａｔｅｄ）６つの治療後ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞を示す。図Ｓ９．２は、それらの細胞のうち２つが「薬用イオン爆弾」溶液を用いた治療の開始後１０秒内に死ぬことを示す。図Ｓ９．３は、ゲート開閉したがん細胞はすべて、「薬用イオン爆弾」溶液を用いた治療の開始後１６秒内に死ぬこと示す。これらの写真は、マッキントッシュコンピューターの画面からの複写である。
【０１６３】
図Ｓ１０は、ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞における蛍光Ｃａ２＋チャネルプローブ系を使用したＣａ２＋流入の動画の一群である。図Ｓ１０．１は、ゲート開閉した７つの治療前のがん細胞を示す。図Ｓ１０．２は、７つのうち２つのがん細胞が、「薬用イオン爆弾」溶液を用いた治療の開始後９秒内に死ぬことを示す。図Ｓ１０．３．７つのうち４つのがん細胞が、治療開始後１２秒内に死ぬ。図Ｓ１０．４は、７つのうち５つのがん細胞が、治療開始後１６秒内に死ぬことを示す。図Ｓ１０．５．７つのすべてのがん細胞が、治療開始後１８±秒内に死ぬ。これらの写真は、マッキントッシュコンピューターの画面からの複写である。
【０１６４】
Ｎａ＋およびＣａ２＋の組み合わせの殺がん作用の増強
本発明において、我々は、がん細胞の細胞外液から細胞内液へのＮａ＋およびＣａ２＋の流入を調べた。５．０４７９ＭのＮａ＋溶液の単独の使用は、ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞を死滅させるのに２０±４秒かかったことを、蛍光Ｎａ＋またはＣａ２＋プローブのモニタリングは示した。「薬用イオン爆弾」溶液を使用した場合、同種のがん細胞を死滅させるのに１８±４秒しかかからず、Ｃａ２＋が、がん治療におけるエンハンサー効果を有し、Ｎａ＋およびＣａ２＋の組み合わせの処方が、相乗的で相補的な殺がん効果を有することを示す。
【０１６５】
我々は、生きている動物の腫瘍組織中のＮａ＋の拡散が速く、Ｃａ２＋の拡散が遅く、高濃度で両種のイオンを別々に使用したとき、がんを死滅させることができることを観察した。我々は、「薬用イオン爆弾」の処方中のＮａ＋およびＣａ２＋の組み合わせが、相乗的で、相補的な、二重波殺がん効果を有することを確認している。殺がん効果の第１波（初期殺作用）はＮａ＋によって媒介され、それは治療後１〜１２時間で起こる。殺がん殺作用の第２波（後期殺がん効果）はＣａ２＋によって媒介され、それは治療後６〜２４時間で起こる。
【０１６６】
「薬用イオン爆弾」の、がん細胞を死滅させる５つの段階
リアルタイム倒立顕微鏡観察のビデオデータは、「薬用イオン爆弾」が、がん細胞を死滅させる次の５つの病理学的段階を明らかにした：（１）がん細胞の膜の急速な崩壊；（２）細胞培養チャンバーへの「薬用イオン爆弾」添加後の細胞外液中の高濃度Ｎａ＋およびＣａ２＋のためのがん細胞の急性細胞内脱水；（３）大量のＮａ＋およびＣａ２＋の細胞外液から細胞内液への流入のためのがん細胞の膨張；（４）極度に膨張したがん細胞によって引き起こされるがん細胞の破裂；ならびに（５）結果としてのがん細胞の死。がん細胞を損傷する５つの病理過程の全体は、十数秒で起こり、病理学的段階の各々はわずか３〜４秒で起こった（図Ｓ１１〜Ｓ１３）。
【０１６７】
病理所見
巨視的に、ヒト患者における「薬用イオン爆弾」溶液を用いた腫瘍内注射の病理学的特徴について、下の写真に示されるように、治療した腫瘍は、４つの病理学的特徴を経る。（１）治療の１〜１２時間後、腫瘍細胞またはがん組織は、インサイチュの変性および壊死ならびに腫瘍血管の崩壊を経る。治療した腫瘍の表面は、淡い青色のように見える。（２）腫瘍またはがんが、１０ｍｍ×１０ｍｍ未満の大きさの場合、１回の「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射によって、２４〜４８時間で完全に除去されることになる。腫瘍またはがんが、２０ｍｍ×２０ｍｍを越える大きさの場合、治療した腫瘍は、黒焦げた暗色の死腫瘍残部を伴って凝固性壊死になる。（３）治療後７〜１０日で、死腫瘍またはがん残部は剥がれ、小さな損傷が残る。（４）治療した腫瘍の損傷は、一般に、治療後２〜３週内に治癒する。
【０１６８】
「薬用イオン爆弾」を用いて治療したヒトがんの病理組織学的な所見は、以下を特色とする：（Ｉ）Ｎａ＋およびＣａ２＋塩ががん細胞の周辺組織に浸潤した（図Ｓ１４）；（ＩＩ）「薬用イオン爆弾」溶液が達したところで腫瘍組織およびがん細胞の壊死が見られ、腫瘍を「薬用イオン爆弾」溶液で完全に満たすことが、原発がんを死滅させるのに必要な要因であることを示している；（ＩＩＩ）腫瘍血管における血栓形成；ならびに（ＩＶ）傷ついた腫瘍血管構造に由来する壊死領域における大量出血。詳細なデータに関しては、図Ｓ１５およびＳ１６を参照されたい。
【０１６９】
図Ｓ１１．これは、ＭＣＦ７ヒト乳がん細胞に関するリアルタイム倒立顕微鏡観察の動画の一群である。図Ｓ１１．１は、対照としての治療前がん細胞を示す。図Ｓ１１．２は、「薬用イオン爆弾」を用いた治療の開始後３秒で細胞形態のわずかな変化を示す。図Ｓ１１．３は、治療開始後５秒である。治療したがん細胞はすべて、大きく損傷している。図Ｓ１１．４は、治療開始後１６秒である。この写真の治療したがん細胞はすべて、死んで、細かく砕けている。倍率×２００。
【０１７０】
図Ｓ１２は、細胞培養チャンバー中で「薬用イオン爆弾」を使用して１回治療したＭＣＦ７ヒト乳がん細胞に関するリアルタイム倒立顕微鏡観察の動画の一群である。図Ｓ１２．１は、治療前がん細胞の画像である。図Ｓ１２．２は、治療開始後６秒内の治療したがん細胞の急性細胞内脱水を示す。図Ｓ１２．３．治療開始後１２秒内の治療したがん細胞の細胞膜に対する重い浮腫および損傷が見られる。図Ｓ１２．４．細胞膜が壊れ、死んだがん細胞が、治療開始後１６秒内に見られた。倍率×４００。
【０１７１】
図Ｓ１３は、リアルタイム倒立顕微鏡観察の写真の一群である。図Ｓ１３．１は、対照としての未治療のがん細胞の写真である。図Ｓ１３．２．「薬用イオン爆弾」を用いて治療した、非常に膨張したがん細胞の破裂。図Ｓ１３．３は、「薬用イオン爆弾」によって治療した、２つの完全に壊れたがん細胞を示す。写真の上部の１つの細胞は、損傷した細胞膜を示し、細胞の表面の大きな破裂が見られ；細胞全体が腐ったパイナップルのように見える。写真の下部の細胞は、細胞の外見のみを示し、その細胞質、核、および細胞構成要素が失われている。図Ｓ１３．４は、２つの壊れたがん細胞である。上の細胞は、細胞の上部分および下部分を失っている。２番目の細胞の下部分は欠損している。顕微鏡的に、これらの病理学的特徴は、核爆弾の爆発が起こった場所（ｔｈｅ  ｓｉｔｅｓ  ｗｈｅｒｅ  ａｎ  ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ  ｏｆ  ｎｕｃｌｅａｒ  ｂｏｍｂｉｎｇ  ｏｃｃｕｒｒｅｄ）のようにみえる。倍率×４００。
【０１７２】
図Ｓ１４．治療したマウス腫瘍モデルにおける腫瘍細胞の周囲の「薬用イオン爆弾」の生体内分布（白い線）。図Ｓ１４．１およびＳ１４．２は、「薬用イオン爆弾」溶液で完全に満たされた２つの腫瘍断面を示す。図Ｓ１４．３は、細胞間の隙間のＮａ＋塩およびＣａ２＋塩の結晶構造体を示す。倍率×１０００。
【０１７３】
図Ｓ１５は、「薬用イオン爆弾」を用いた腫瘍内注射を使用して治療したＭＣ３８マウス腺がんに関する光学顕微鏡観察の写真の一群である。標本は治療の１日後に採取した。図Ｓ１５．１．対照としての治療前腫瘍スライド。図Ｓ１５．２は、依然として生存がん組織の小さな領域が存在する、治療した腫瘍の縁から採取された標本であり、治療した腫瘍組織が、「薬用イオン爆弾」で完全に満たされていないことを示す。図Ｓ１５．３は、腫瘍組織がすべて完全に死滅しているマウス腫瘍モデルであり、腫瘍を「薬用イオン爆弾」溶液で完全に満たすことが、がんを死滅させるのに必要な要因であることを示す。倍率×２００。
【０１７４】
図Ｓ１６は、上顎洞がん腫を患った患者の光学顕微鏡観察の病理所見を示す。標本は、「薬用イオン爆弾」を用いた治療の３日後に採取した。図Ｓ１６．１．腫瘍組織はすべて、完全に死滅し、治療したがん組織の明らかな炎症性反応および鬱血を伴う。赤血球が、血管の内腔に並び、炎症細胞の浸潤が見られる。倍率×４００。図Ｓ１６．２は、治療した腫瘍血管の複数の血栓形成を示す。倍率×２００。図Ｓ１６．３は、小静脈における代表的な血栓症を示す。倍率×４００。
【０１７５】
電子顕微鏡所見
ＳＥＭは、「薬用イオン爆弾」を用いて治療したヒト乳がんモデルの超微細構造的な損傷を明らかにした。がん細胞の膜のがん細胞の表面の破壊および無数の微小の穴が見られた。がん細胞の膜は、断片または破片に裂けた。腫瘍血管の外層組織は剥がれた。腫瘍組織の細動脈または細静脈の横方向の破裂が見られた。図Ｓ１７およびＳ１８を参照されたい。
【０１７６】
図Ｓ１７は、「薬用イオン爆弾」を用いて治療したヌードマウスにおけるヒト乳がんモデルの細胞膜のＳＥＭの写真の一群である。標本は治療の２４時間後に採取した。図Ｓ１７．１．がん細胞の膜が損傷していない未治療の腫瘍組織。図Ｓ１７．２．治療後のがん細胞の膜に対する重度の損傷。図Ｓ１７．３．死んだがん細胞の膜に多くの微小の穴が見られた。倍率×２０００。
【０１７７】
図Ｓ１８は、「薬用イオン爆弾」を用いて治療したヌードマウスにおけるヒト乳がんモデルの腫瘍血管のＳＥＭの写真の一群である。標本は治療の２４時間後に採取した。図Ｓ１８．１は、未治療の腫瘍中の腫瘍血管の写真であり、腫瘍血管のすべてが、形状がハス様であり、これらの腫瘍血管の表面は滑らかで無傷である。倍率×１０００。図Ｓ１８．２は、腫瘍血管の外層組織の分断を示す、治療した腫瘍組織の写真である。また、腫瘍組織における多くの細動脈または細静脈の横方向の破裂が見られる。倍率×２０００。図Ｓ１８．３は、「薬用イオン爆弾」を用いた治療後の損傷した大きな腫瘍血管である。多くのタンパク質物質および血液細胞が、血管内腔内部に堆積する。倍率×１０００。
【０１７８】
ＴＥＭは、治療したがん細胞の細胞膜、ミトコンドリア、リソソーム、および核の破壊を示した。腫瘍血管の内側の内皮細胞が、血管壁からから裂けて分れた。治療したがん細胞の大部分は幾つかの部分に断片化された。治療したがんの間質組織は細かく砕けた。治療したマウス腫瘍およびヒトがんモデルのこれらすべての病理学的および超微細構造的な特徴は、核爆弾後の被爆地のように見えた（図Ｓ１９およびＳ２０）。
【０１７９】
図Ｓ１９は、「薬用イオン爆弾」を使用して治療したヌードマウスにおけるＭＣＦ７ヒト乳がんモデルの腫瘍細胞のＴＥＭの写真の一群である。標本は治療の２４時間後に採取した。図Ｓ１９．１は、対照としての２つの未治療のがん細胞を示す。倍率×５０００。図Ｓ１９．２は、細胞の膜および核が失われている、重度に損傷したがん細胞を示す。核およびクロマチンは断片化され、細胞質、ミトコンドリア、および他の超微細構造的な小器官が破壊されている。倍率×５０００。図Ｓ１９．３．一群のがん細胞が、「薬用イオン爆弾」（ナトリウム塩およびカルシウム塩、雪景色のように見えている）によって覆われた不規則な表面を示す。２つの暗色の物体が、変形した赤血球である。倍率×２０００。
【０１８０】
図Ｓ２０は、「薬用イオン爆弾」を用いた治療したヌードマウスにおけるＭＣＦ７ヒト乳がんモデルの損傷した腫瘍血管のＴＥＭの写真の一群である。図Ｓ２０．１は、損傷した血管壁をもつ、小さな細動脈である。７つの暗色の物体が、変形した赤血球である。倍率×２０００。図Ｓ２０．２は細動脈壁の破裂を明らかにし、損傷した内皮細胞が血管壁から剥がれている。倍率×２０００。図Ｓ２０．３は、その壁に多くの裂け目を伴う損傷した細静脈を示す。倍率×２０００。
【０１８１】
本明細書および添付の請求の範囲では、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上別段の明確な指示がない限り、複数の参照を含む。
【０１８２】
別途定義されない限り、本明細書において使用する技術用語及び科学用語はすべて、当業者が通常理解しているものと同じ意味を持つ。本明細書において記載されているものに同様または同等の、いかなる方法および材料も本開示の実施または試験に際して使用できるが、好ましい方法および材料が差し当り説明されている。本明細書において詳述されている方法は、開示されている特定の順序にくわえて、論理的に可能な任意の順序で実施されうる。
【０１８３】
参照による取り込み
この開示において、特許、特許出願、特許刊行物、雑誌、書籍、論文、ウェブコンテンツなどの他の文書への参照および引用がなされている。かかる文書はすべて、参照によりその全体がすべての目的にために本明細書に取り込まれる。参照により本明細書に取り込まれると言及されているが、本明細書において明確に記載されている既存の定義、記述、または他の開示材料と矛盾する、あらゆる材料またはその一部は、取り込まれた材料と本開示材料との間に矛盾が生じない程度においてのみ取り込まれる。矛盾がある場合、その矛盾は、好ましい開示として本開示に有利に解消されるべきである。
【０１８４】
均等物
代表例は本発明を説明するのを助けることを意図し、本発明の範囲を限定することを意図するものでもなく、代表例はそのように解釈されるべきでもない。
実際に、本明細書において示され、記載されているものにくわえて、本発明のさまざまな変更およびその多くのさらなる実施形態が、例ならびに本明細書に包含されている科学文献および特許文献への参照を含む本文書の全内容から当業者に明らかになるであろう。例は、本発明のさまざまな実施形態およびその均等物において、本発明を実施するように構成できる重要な追加情報、例証、および指導を含む。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図Ｓ１】
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【図Ｓ２】
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【図Ｓ３】
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【図Ｓ４】
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【図Ｓ５】
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【図Ｓ６】
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【図Ｓ７】
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【図Ｓ８】
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【図Ｓ９】
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【図Ｓ１０】
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【図Ｓ１１】
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【図Ｓ１２】
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【図Ｓ１３】
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【図Ｓ１４】
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【図Ｓ１５】
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【図Ｓ１６】
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【図Ｓ１７】
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【図Ｓ１８】
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【図Ｓ１９】
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【図Ｓ２０】
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