(57)【要約】【課題】腫瘍細胞等の癌細胞のみを選択的に加熱して破壊するか、あるいは体液を濾過して癌細胞のみを選択的に除去する。【解決手段】電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体２に癌細胞３に対して選択的に結合するリガンド４を付着させた発熱素子１と、この発熱素子１が被加療体の癌細胞３から成る患部に結合した状態で当該発熱素子１に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射する誘導加熱手段とを備え、発熱素子１を誘導加熱し癌細胞３を加熱して破壊するようにしている。【選択図】        図１
2004290351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子と、前記発熱素子が被加療体の癌細胞から成る患部に結合した状態で前記発熱素子に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射する誘導加熱手段とを備え、前記発熱素子を誘導加熱し前記癌細胞を加熱して破壊することを特徴とする治療装置。
【請求項２】
電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子を、被加療体（人体を除く）の癌細胞から成る患部に注入し、前記発熱素子を被加療体の癌細胞から成る患部に結合させた状態で前記発熱素子に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して、前記発熱素子を誘導加熱し前記癌細胞を加熱して破壊することを特徴とする治療方法。
【請求項３】
電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子と、採取された体液と前記発熱素子とを混合して前記発熱素子を前記癌細胞に結合させる混合部と、前記混合部で得られた前記体液および前記発熱素子の混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して前記発熱素子を誘導加熱することにより前記癌細胞を加熱して破壊する誘導加熱手段と、破壊された前記癌細胞を除去して前記癌細胞が取り除かれた体液を得る除去部とを備えることを特徴とする体液処理装置。
【請求項４】
電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子と、被加療体から体液を採取する採液部と、採取された前記体液と前記発熱素子とを混合して前記発熱素子を前記癌細胞に結合させる混合部と、前記混合部で得られた前記体液および前記発熱素子の混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して前記発熱素子を誘導加熱することにより前記癌細胞を加熱して破壊する誘導加熱手段と、破壊された前記癌細胞を除去して前記癌細胞が取り除かれた体液を得る除去部と、該除去部で浄化された前記体液を前記生体に戻す返液部とを備えることを特徴とする体液処理装置。
【請求項５】
採取された体液と電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子とを混合して前記発熱素子を前記癌細胞に結合させる混合工程と、前記混合工程で得られた前記体液および前記発熱素子の混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して前記発熱素子を誘導加熱することにより前記癌細胞を加熱して破壊する誘導加熱工程と、破壊された前記癌細胞を除去して前記癌細胞が取り除かれた体液を得る除去工程とを備えることを特徴とする体液処理方法。
【請求項６】
被加療体（人体を除く）から体液を採取する採液工程と、採取された前記体液と電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子とを混合して前記発熱素子を前記癌細胞に結合させる混合工程と、前記混合工程で得られた前記体液および前記発熱素子の混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して前記発熱素子を誘導加熱することにより前記癌細胞を加熱して破壊する誘導加熱工程と、破壊された前記癌細胞を除去して前記癌細胞が取り除かれた体液を得る除去工程と、該除去部で浄化された前記体液を前記生体に戻す返液工程とを備えることを特徴とする体液処理方法。
【請求項７】
癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた磁性体微粒子と、採取された前記体液と前記磁性体微粒子とを混合して前記磁性体微粒子を前記癌細胞に結合させる混合部と、前記混合部で得られた前記体液および前記磁性体微粒子の混合液に磁場をかけて前記磁性吸着素子を吸着することにより前記癌細胞のみを集めて他の成分を通過させる濾過部とを備えることを特徴とする体液処理装置。
【請求項８】
癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた磁性体微粒子と、被加療体から体液を採取する採液部と、採取された前記体液と前記磁性体微粒子とを混合して前記磁性体微粒子を前記癌細胞に結合させる混合部と、前記混合部で得られた前記体液および前記磁性体微粒子の混合液に磁場をかけて前記磁性吸着素子を吸着することにより前記癌細胞のみを集めて他の成分を通過させる濾過部と、前記濾過部で前記癌細胞が濾過されて取り除かれた体液を前記生体に戻す返液部とを備えることを特徴とする体液処理装置。
【請求項９】
採取された体液と癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた磁性体微粒子とを混合して前記磁性体微粒子を前記癌細胞に結合させる混合工程と、前記混合工程で得られた前記体液および前記磁性体微粒子の混合液に磁場をかけて前記磁性吸着素子を吸着することにより前記癌細胞のみを集めて他の成分を通過させる濾過工程とを備えることを特徴とする体液処理方法。
【請求項１０】
被加療体（人体を除く）から体液を採取する採液部と、採取された前記体液と癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた磁性体微粒子とを混合して前記磁性体微粒子を前記癌細胞に結合させる混合工程と、前記混合工程で得られた前記体液および前記磁性体微粒子の混合液に磁場をかけて前記磁性吸着素子を吸着することにより前記癌細胞のみを集めて他の成分を通過させる濾過工程と、前記濾過工程で前記癌細胞が濾過されて取り除かれた体液を前記生体に戻す返液工程とを備えることを特徴とする体液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腫瘍細胞などの癌細胞に起因する疾患を治療するのに適した治療装置および方法並びに体液処理装置および方法に関する。さらに詳述すると、本発明は癌細胞を加熱して破壊する治療装置および方法並びに体液を濾過して癌細胞を除去する体液処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、癌組織は熱に弱く、正常組織よりも熱感受性が高いという性質が知られている（例えば非特許文献１参照）。癌が腫瘍を作ればそこは血流が十分でなく酸素不足で乳酸が作られ酸性に傾く。一般に細胞は環境が酸性になるほど温度感受性が高くなり死に易い。また血流が少ないと温度も上がり易い。
【０００３】
この性質を利用して癌細胞のような腫瘍細胞を死滅するために、誘電加熱により腫瘍細胞を加熱して破壊する方法が多く提案されている（例えば非特許文献２及び特開２００１−３１４５１９参照）。この方法では、患部を挟むように電極を設置して、電極間に高周波の電場を生じさせる。これにより、癌細胞が例えば４２℃程度に誘電加熱されてアポトーシスを起こすことにより死滅する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１４５１９号
【非特許文献１】
放射線医学大系、特別巻３、田坂皓編、中山書店１９８７
【非特許文献２】
「サーモトロン」温熱療法、菅原努編、健康新聞社１９９８
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した誘電加熱を利用する方法では、癌細胞以外の正常な細胞も誘電加熱されて破壊されてしまう虞があるので、実施時には電極の位置や大きさ、電場の周波数や出力等の諸条件の設定に細かい注意が必要になり処理が煩雑になってしまう。このため、癌細胞のみを選択的に死滅させたり除去できる方法が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、腫瘍細胞等の癌細胞のみを選択的に加熱して破壊できる治療装置および方法、並びに体液処理装置および方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項２記載の本発明の治療方法は、電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子を、被加療体（人体を除く）の癌細胞から成る患部に注入し、前記発熱素子を被加療体の癌細胞から成る患部に結合させた状態で前記発熱素子に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して、前記発熱素子を誘導加熱し前記癌細胞を加熱して破壊するようにしている。かかる治療方法は、例えば請求項１記載の治療装置によって実施できる。請求項１記載の治療装置は、電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子と、前記発熱素子が被加療体の癌細胞から成る患部に結合した状態で前記発熱素子に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射する誘導加熱手段とを備え、前記発熱素子を誘導加熱し前記癌細胞を加熱して破壊するようにしている。また、尚、本明細書中で「リガンド」とは、抗体やペプチドやＤＮＡ及び糖鎖、糖脂質等、癌細胞の外面に結合するもの全般を含んだ概念としている。
【０００８】
この場合、リガンドの利用により発熱体を被加療体（人体を除く）の正常な細胞等に結合させること無く患部たる癌細胞のみをターゲッティングして選択的に結合することができる。そして、特定の周波数・出力の電磁波を短時間照射することで、癌細胞に結合された発熱体のみを誘導加熱して、癌細胞を瞬間的に高温加熱することにより、細胞膜を破壊して細胞膜以外の原形質を流出させる、あるいは細胞がアポトーシスに陥る。よって、加熱される癌細胞の周囲に熱が伝導する前に発熱が終わるので、正常な部分を破壊すること無く癌細胞のみを加熱して破壊することができるようになる。
【０００９】
また、請求項５記載の体液処理方法は、採取された体液と電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子とを混合して前記発熱素子を前記癌細胞に結合させる混合工程と、前記混合工程で得られた前記体液および前記発熱素子の混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して前記発熱素子を誘導加熱することにより前記癌細胞を加熱して破壊する誘導加熱工程と、破壊された前記癌細胞を除去して前記癌細胞が取り除かれた体液を得る除去工程とを備えるようにしている。この体液処理方法は、例えば請求項３記載の体液処理装置によって実施される。この請求項３記載の体液処理装置は、電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子と、採取された前記体液と前記発熱素子とを混合して前記発熱素子を前記癌細胞に結合させる混合部と、前記混合部で得られた前記体液および前記発熱素子の混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して前記発熱素子を誘導加熱することにより前記癌細胞を加熱して破壊する誘導加熱手段と、破壊された前記癌細胞を除去して前記癌細胞が取り除かれた体液を得る除去部とを備えるようにしている。
【００１０】
これらの場合、採取した体液中の癌細胞を選択的に加熱破壊し除去しているので、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞のみを破壊して除去した体液を得ることができるようになる。
【００１１】
更に、請求項６記載の体液処理方法は、被加療体（人体を除く）から体液を採取する採液工程と、採取された前記体液と電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子とを混合して前記発熱素子を前記癌細胞に結合させる混合工程と、前記混合工程で得られた前記体液および前記発熱素子の混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して前記発熱素子を誘導加熱することにより前記癌細胞を加熱して破壊する誘導加熱工程と、破壊された前記癌細胞を除去して前記癌細胞が取り除かれた体液を得る除去工程と、該除去部で浄化された前記体液を前記生体に戻す返液工程とを備えるようにしている。この体液処理方法は、例えば請求項４記載の体液処理装置によって実施できる。この請求項４記載の体液処理装置は、電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子と、被加療体から体液を採取する採液部と、採取された前記体液と前記発熱素子とを混合して前記発熱素子を前記癌細胞に結合させる混合部と、前記混合部で得られた前記体液および前記発熱素子の混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して前記発熱素子を誘導加熱することにより前記癌細胞を加熱して破壊する誘導加熱手段と、破壊された前記癌細胞を除去して前記癌細胞が取り除かれた体液を得る除去部と、該除去部で浄化された前記体液を前記生体に戻す返液部とを備えるようにしている。
【００１２】
これらの場合、被加療体から採取した体液中の癌細胞を選択的に加熱破壊し除去しているので、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞のみを破壊して除去して元の被加療体に戻すことができるようになる。これにより、被加療体に直接電磁波をかけることなく、治療効果の高い体液循環システムを実現することができる。
【００１３】
また、請求項９記載の体液処理方法は、採取された体液と癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた磁性体微粒子とを混合して前記磁性体微粒子を前記癌細胞に結合させる混合工程と、前記混合工程で得られた前記体液および前記磁性体微粒子の混合液に磁場をかけて前記磁性吸着素子を吸着することにより前記癌細胞のみを集めて他の成分を通過させる濾過工程とを備えるようにしている。この体液処理方法は、例えば請求項７記載の体液処理装置によって実施できる。この請求項７記載の体液処理装置は、癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた磁性体微粒子と、採取された前記体液と前記磁性体微粒子とを混合して前記磁性体微粒子を前記癌細胞に結合させる混合部と、前記混合部で得られた前記体液および前記磁性体微粒子の混合液に磁場をかけて前記磁性吸着素子を吸着することにより前記癌細胞のみを集めて他の成分を通過させる濾過部とを備えるようにしている。
【００１４】
したがって、リガンドの利用により磁性体を正常な細胞等に結合させること無く癌細胞のみをターゲッティングして選択的に結合することができる。そして、癌細胞に結合された磁性体に磁場を与えることにより磁性体が吸着されて癌細胞が集められる。よって、癌細胞のみを集めて濾過等の処理を施すことができ、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞のみを除去した体液を得ることができるようになる。
【００１５】
更に、請求項１０記載の体液処理方法は、被加療体（人体を除く）から体液を採取する採液部と、採取された前記体液と癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた磁性体微粒子とを混合して前記磁性体微粒子を前記癌細胞に結合させる混合工程と、前記混合工程で得られた前記体液および前記磁性体微粒子の混合液に磁場をかけて前記磁性吸着素子を吸着することにより前記癌細胞のみを集めて他の成分を通過させる濾過工程と、前記濾過工程で前記癌細胞が濾過されて取り除かれた体液を前記被加療体に戻す返液工程とを備えるようにしている。この体液処理方法は、請求項８記載の体液処理装置によって実施できる。この請求項８記載の体液処理装置は、癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた磁性体微粒子と、被加療体から体液を採取する採液部と、採取された前記体液と前記磁性体微粒子とを混合して前記磁性体微粒子を前記癌細胞に結合させる混合部と、前記混合部で得られた前記体液および前記磁性体微粒子の混合液に磁場をかけて前記磁性吸着素子を吸着することにより前記癌細胞のみを集めて他の成分を通過させる濾過部と、前記濾過部で前記癌細胞が濾過されて取り除かれた体液を前記被加療体に戻す返液部とを備えるようにしている。
【００１６】
これらの場合、被加療体から採取した体液を濾過して癌細胞を分離することができるので、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞だけを除去して濾過後の体液を元の被加療体に戻すことができる。これにより、被加療体に直接磁場をかけることなく、治療効果の高い体液循環システムを実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
本発明の治療装置は、電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子と、この発熱素子が被加療体の癌細胞から成る患部に結合した状態で当該発熱素子に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射する誘導加熱手段とを少なくとも含み、前記発熱素子を誘導加熱手段から照射される電磁波で誘導加熱して選択的に癌細胞を加熱して破壊するようにしたものである。
【００１９】
図１に本発明に用いる発熱素子１の一実施形態を示す。この発熱素子１は、電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体２と、発熱体に付着されると共に癌細胞３に対して選択的に結合するリガンド４とを有するようにしている。このため、リガンド４より発熱体２を正常な細胞７等に結合させること無く癌細胞３のみをターゲッティングして選択的に結合することができる。そして、癌細胞３に結合された発熱体２を誘導加熱することにより、発熱体２の熱が癌細胞３に伝導して癌細胞３が加熱される。よって、癌細胞３のみを加熱して破壊することができる。
【００２０】
本実施形態では、癌細胞３は血液腫瘍細胞を対象としている。このため、当該腫瘍細胞の細胞膜５に選択的に結合するリガンド４を有する発熱素子１を使用して、癌細胞３のみを加熱して死滅させることができる。この癌細胞３は血液腫瘍細胞であることから、細胞表面にいくつかの特異的抗原６を発現している。例えば、多発性骨髄腫細胞では、細胞表面にＣＤ３８抗原、ＣＤ５４抗原、ＣＤ１３８抗原、ＨＭ１．２４抗原などを発現している。このため、リガンド４としては、これらの抗原６に対する抗体を使用している。
【００２１】
発熱体２としては、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）製の直径約１０ｎｍの真球粒子を使用している。マグネタイトは被加療体毒性が無いので、発熱素子１を被加療体内に注入しても安全性を確保することができる。また、マグネタイトは強磁性体であるので、癌細胞３に結合した発熱体２の周りに他の発熱体２が磁化架橋により付着する。これにより、図１に示すように癌細胞３の周囲を覆うように発熱素子１が付着するようになる。尚、発熱体としては、マグネタイトに限られるものではなく、電磁誘導により発熱する材質から成るものであれば使用可能であり、このようなものとしてはタングステン、アルミナ、ニッケル−クロム合金、ステンレススチール、金、炭素などが挙げられるが、中でも生体に無毒な金粒子の使用は好ましい。
【００２２】
また、直径が１０ｎｍほどの真球形状であるので、毛細血管に詰まることや血管内凝固の発生を抑制することができる。発熱体２の大きさは例えば１０ｎｍ〜４．５μｍ程度であることが好ましい。１０ｎｍより小さいと発熱量が不十分になるおそれがあり、４．５μｍより大きいと毛細血管に詰まり、かつ流動抵抗がリガンドによる吸着力より大きくなるという理由により好ましくない。また、発熱体２の大きさとしては、より好ましくは１０ｎｍ〜２５０ｎｍ程度であり、最も好ましくは１０ｎｍである。
【００２３】
この発熱素子１を生成するときは、使用する抗体と発熱体２とを一定時間だけ混合して、発熱体表面に抗体を吸着させて抗体吸着発熱素子１を得る。そして、この発熱素子１と細胞とを混合することにより細胞に発熱素子１を吸着させて、癌細胞３の細胞膜に結合された状態の発熱素子１を得ることができる。さらに、この発熱素子１に抗−Ｆ（ａｂ）２断片抗体を作用させて癌細胞３から取り外して、単体の発熱素子１を得ることができる。
【００２４】
また、発熱素子１を誘導加熱する誘導加熱手段は、発熱素子１を結合させた癌細胞３に電磁波を照射可能なコイル（図示省略）と、該コイルに通電して電磁波を発生させ発熱素子１を誘導加熱し癌細胞３を加熱して破壊する励磁回路（図示省略）とを少なくとも有する。この誘導加熱手段から照射される電磁波は、周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷであり、２０分以下１秒以上照射するようにしている。上記条件の電磁波の照射を実現して誘電加熱ではなく誘導加熱により発熱体２を加熱することができる。
【００２５】
そして、上記条件の電磁波の照射により、癌細胞３を瞬間的に高温加熱することができるので、細胞膜５を破壊して細胞膜５以外の原形質を流出させることができる。よって、加熱される癌細胞３の周囲に熱が伝導する前に発熱が終わるので、正常な部分を破壊すること無く癌細胞３のみを加熱して破壊することができるようになる。照射する電磁波の条件としては、より好ましくは周波数１０ｋＨｚ〜２ＭＨｚ、出力１００Ｗ〜１ｋＷ、照射時間３分以下であり、最も好ましくは周波数４００ｋＨｚ〜２ＭＨｚ、出力１００〜３００Ｗ、照射時間１〜５秒となる。
【００２６】
また、コイルは、直径３ｍｍの銅線を直径８００ｍｍで一巻きにして形成している。これにより、発熱素子１を例えば人間のような大型の被加療体に注入した場合に、被加療体ごとコイルの内部に載置することができるようになる。勿論、被加療体から採取された体液を発熱素子１と混合状態として貯留する容器のような混合部あるいは犬、猫のような小さな被加療体を対象とする場合には、それに応じたコイル直径ないし巻き数のコイルが選択されることは言うまでもない。
【００２７】
さらに、コイルは１巻きであるので、コイルのインダクタンスを小さく抑えることができる。そして、コイルおよび励磁回路のＬＣＲの各値は、コイルが発振し易くなるようにマッチングを取って設定する。これにより、電磁波を照射するときに発振し易くなるので、小さな入力で大きな出力を得ることができるようになり、大きな被加療体に電磁波を照射して誘電加熱するときでも電源の負荷を小さくすることができる。
【００２８】
上述した発熱素子１および治療装置を利用して被加療体内の癌細胞３を加熱して死滅させる手順を以下に説明する。ここで、本実施形態で「被加療体」とは例えば人間を除いた動物としている。ただし、被加療体はこれに限られるものではなく、人間を含めた動物全般の他に、植物等を含んだ生物全般とすることができる。
【００２９】
予め生成した発熱素子１を被加療体内に投与する。投与の方法としては、例えば注射により注入する。注入された発熱素子１は、被加療体内で癌細胞３の細胞膜５に発現した抗原６に対してリガンド４により結合する。さらに、結合した発熱素子１の周囲に他の発熱素子１が磁化架橋により付着して、発熱素子１により癌細胞３の全体が覆われるようになる。
【００３０】
そして、この被加療体を誘導加熱手段のコイルの内部に載置して、励磁回路によりコイルに通電して被加療体に向けて電磁波を照射する。これにより、発熱素子１の発熱体２が誘導加熱されて、癌細胞３の細胞膜５が加熱される。発熱素子１は癌細胞３の全体を覆っているので、癌細胞３は全体的に加熱されるようになる。そして、細胞膜５が４２℃を超える温度に加熱されると、その一部Ｈが熱破壊されて細胞膜５以外の原形質が流出して死滅する。あるいは、細胞膜５が４２℃以上に加熱されると、癌細胞３がアポトーシスに陥ることにより死滅する。
【００３１】
発熱素子１のリガンド４は癌細胞３に発現した抗原６に対してのみ結合するので、正常な細胞７を加熱して破壊してしまうおそれを減らすことができる。特に本実施形態では周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷ、照射時間２０分以下としているので、癌細胞３を瞬間的に高温加熱することができる。よって、加熱される癌細胞３の周囲に熱が伝導する前に発熱が終わり、正常な細胞７を破壊することをより確実に防止することができる。
【００３２】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、癌細胞３を血液腫瘍細胞にしているが、これには限られず固形腫瘍細胞としても良い。これにより例えば骨髄や臓器に発現した固形腫瘍細胞でも対象とすることができる。この場合も、癌細胞３である腫瘍細胞の近傍に発熱素子１を注入することにより、癌細胞３の細胞膜に発熱素子１を結合させて誘導加熱により死滅させることができる。
【００３３】
また、上述した実施形態では被加療体内に発熱素子１を注入しているが、これには限られず体外において体液中の癌細胞３に発熱素子１を結合させて誘導加熱するようにしても良い。例えばあらかじめ採取された体液あるいは被加療体から採取された体液に、電磁誘導により発熱する材質から成る発熱体に癌細胞に対して選択的に結合するリガンドを付着させた発熱素子とを混合して発熱素子と癌細胞とを結合させ、この混合液に周波数５０Ｈｚ〜３ＧＨｚ、出力５０Ｗ〜１００ｋＷの電磁波を１秒以上２０分以下照射して発熱素子を誘導加熱することにより、癌細胞を加熱して破壊し、破壊された癌細胞を除去して癌細胞が取り除かれた体液を得、さらにはこの浄化体液を被加療体に還流させるようにしても良い。
【００３４】
例えば、被加療体から体液を採取しながら癌細胞を死滅させる処置を行う場合には、被加療体８から体液を採取する採液工程と、採取した体液に発熱素子１を混合して該体液１９中の癌細胞に結合させる混合工程と、混合工程で得られた体液１９および発熱素子１の混合液に電磁波を照射して発熱素子１を誘導加熱することにより癌細胞３を加熱して破壊する誘導加熱工程と、破壊された癌細胞３を除去する除去工程と、該除去工程で浄化された体液を被加療体８に戻す返液工程とによって実施される。
【００３５】
この体液処理方法を実現するための体液処理装置１４は、例えば図２に示すように、被加療体８から体液１９を採取して発熱素子１を混合し誘導加熱により癌細胞３のみを死滅させ除去し被加療体８に返液する体液処理装置１４を使用する。すなわち、この体液処理装置１４は、被加療体８から体液１９を採取する採液部９と、採取した体液１９に発熱素子１を混合して該体液１９中の癌細胞３に結合させる混合部１０と、混合部１０で得られた体液および発熱素子１の混合液に電磁波を照射して発熱素子１を誘導加熱することにより癌細胞３を加熱して破壊する誘導加熱部１１と、破壊された癌細胞３を除去する除去部１１と、該除去部１１で浄化された体液を被加療体８に戻す返液部１３とを備えるようにしている。
【００３６】
体液処理装置１４を使用するときは、採液部９により採液工程を実施し、被加療体８から血液やリンパ液や組織液のような体液１９を採取する。例えば血液を採取する場合は、連続的に血液成分分離採血が可能なヘモネティクス装置を使用することが好ましい。また、ヘモネティクス装置で分離された血小板及び血漿は、処理を加えずに元の被加療体８に戻すようにする。
【００３７】
そして、混合部１０により混合工程を実施し、採取した体液１９に発熱素子１を混合して体液１９中の癌細胞３に結合させる。このとき、保温器によって混合液を被加療体８の体温程度に維持しておくことが好ましい。さらに、誘導加熱部１１により誘導加熱工程を実施し、混合液に電磁波を照射して発熱素子１を誘導加熱することにより癌細胞３を加熱して破壊する。また、除去部１２により除去工程を実施し、破壊された癌細胞３を除去して、返液部１３により返液工程を実施して体液を被加療体８に戻す。
【００３８】
この場合、被加療体８から採取した体液１９中の癌細胞３を選択的に加熱破壊し除去しているので、体液中の正常な部分７を破壊すること無く、癌細胞３のみを破壊して除去して元の被加療体８に戻すことができるようになる。これにより、治療効果の高い体液循環システムを実現することができる。
【００３９】
また、上述した各実施形態では発熱体２の材質としてマグネタイトを使用しているが、これには限られず誘導加熱される材質、即ち導体であれば良く、金あるいはそれ以外の各種の金属や導電性セラミックス等を使用することができる。
【００４０】
一方、上述した各実施形態では導体から成る発熱体２をリガンド４により癌細胞３に結合させる発熱素子１を使用しているが、これには限られず磁性体をリガンド４により癌細胞３に結合させる磁性吸着素子を使用することもできる。この場合、癌細胞３に選択的に結合された磁性体に磁場を与えることにより、磁性体が吸着されて癌細胞３を集めることができる。よって、癌細胞３のみを集めて濾過等の処理を施して除去することができる。
【００４１】
例えば、被加療体８から体液１９を採取しながら癌細胞３のみを除去する処置を行う場合には、被加療体８から体液１９を採取する採液工程と、採取した体液１９に磁性吸着素子１５を混合して該体液１９中の癌細胞３に結合させる混合工程と、混合工程で得られた体液および磁性吸着素子１５の混合液に磁場を与えて磁性吸着素子１５を吸着することにより癌細胞３のみを集めて他の成分を通過させる濾過工程と、該濾過工程で濾過された体液を被加療体８に戻す返液工程とによって実施される。
【００４２】
この体液処理方法は、例えば図３に示すような体液処理装置１６によって実現される。この体液処理装置１６は、被加療体８から体液１９を採取する採液部９と、採取した体液１９に磁性吸着素子１５を混合して該体液１９中の癌細胞３に結合させる混合部１０と、混合部１０で得られた体液および磁性吸着素子１５の混合液に磁場を与えて磁性吸着素子１５を吸着することにより癌細胞３のみを集めて他の成分を通過させる濾過部１７と、該濾過部１７で濾過された体液を被加療体８に戻す返液部１３とを備えるものとしている。
【００４３】
体液処理装置１６を使用するときは、採液部９により採液工程を実施し、被加療体８から体液１９を採取する。そして、混合部１０により混合工程を実施し、採取した体液１９に磁性吸着素子１５を混合して体液１９中の癌細胞３に結合させる。さらに、濾過部１７により濾過工程を実施し、混合液に磁場を与えて磁性吸着素子１５を吸着することにより癌細胞３のみを集めて他の成分を通過させて、混合液の濾過を行う。また、返液部１３により返液工程を実施して体液を被加療体８に戻す。
【００４４】
この場合、被加療体８から採取した体液１９を濾過して癌細胞３を分離することができるので、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞３だけを除去して濾過後の体液を元の被加療体８に戻すことができる。これにより、治療効果の高い体液循環システムを実現することができる。また、癌細胞３を必ずしも破壊する必要が無いので、使用エネルギを低減することができる。
【００４５】
さらに、上述した各体液処理方法並びに体液処理装置１４，１６では被加療体８から体液を採液しながら癌細胞３を死滅ないし除去する処置をして再び被加療体８に還流させるようにしているが、これには限られず不特定の生体から予め採取された体液あるいは被加療体から予め採取された体液に対して上述の処理を行うようにしても良い。すなわち、予め採取された体液１９に発熱素子１を混合して体液１９中の癌細胞３に結合させる混合工程と、混合工程で得られた体液および発熱素子１の混合液に電磁波を照射して発熱素子１を誘導加熱することにより癌細胞３を加熱して破壊する誘導加熱工程と、破壊された癌細胞３を除去する除去工程とを少なくとも実施することによって、癌細胞３を死滅させた体液１９を得るようにしても良い。
【００４６】
この体液処理方法は、例えば図４に示す体液処理装置１８によって実施できる。この体液処理装置１８は、体液１９例えば不特定の生体から予め採取された体液あるいは被加療体から採取された体液に発熱素子１を混合して体液１９中の癌細胞３に結合させる混合部１０と、混合部１０で得られた体液および発熱素子１の混合液に電磁波を照射して発熱素子１を誘導加熱することにより癌細胞３を加熱して破壊する誘導加熱部１１と、破壊された癌細胞３を除去する除去部１２とを備え、採取された体液から癌細胞を死滅させて癌細胞を含まない体液を得ることができる。
【００４７】
また、予め採取された体液１９に磁性吸着素子１５を混合して体液１９中の癌細胞３に結合させる混合工程と、混合工程で得られた体液および磁性吸着素子１５の混合液に磁場を与えて磁性吸着素子１５を吸着することにより癌細胞３のみを集めて他の成分を通過させる濾過工程とを少なくとも実施することによって、癌細胞３を除去した体液を得るようにしても良い。
【００４８】
この体液処理方法は、例えば図５に示す体液処理装置２０によって実施できる。体液処理装置２０は、予め採取された体液１９に磁性吸着素子１５を混合して体液１９中の癌細胞３に結合させる混合部１０と、混合部１０で得られた体液および磁性吸着素子１５の混合液に磁場を与えて磁性吸着素子１５を吸着することにより癌細胞３のみを集めて他の成分を通過させる濾過部１７とを備え、採取された体液から癌細胞を分離・除去した体液を得ることができる。
【００４９】
これらの場合、採取された体液１９の癌細胞３を選択的に加熱あるいは分離して体液から取り除いているので、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞３のみを除去した体液を得ることができるようになる。よって、最終的に得られた体液を元の被加療体とは別の被加療体に利用することができるようになる。また、磁性吸着素子１５を用いて癌細胞を除去する方法については、予め採取された体液に対して処置する場合について主に説明しているが、これに特に限定されるものではなく、流動性のある癌細胞などに対しては被加療体８の体内に磁性吸着素子１５を注入して磁場をかけたポイントに磁性吸着素子１５と結合した癌細胞などを集めて、前述の電磁波照射や放射線照射などを実施しても良い。
【００５０】
また、上述した各実施形態では、リガンド４として抗体を使用しているが、これには限られず癌細胞３に選択的に結合するものであれば良い。例えば、ペプチドやＤＮＡなどを使用することもできる。
【００５１】
そして、上述した各実施形態では、発熱素子１や磁性吸着素子１５の被加療体への投与方法として注射による注入を採用しているが、これには限られず患部に直接塗りこむ塗り薬状としても良い。
【００５２】
更に、本実施形態では、癌細胞を対象にした例を主に挙げて説明しているが、場合によってはウィルスやタンパク質などを対象としても良い。例えば、アデノウィルスに対し抗ウィルス抗体をリガンドとして発熱素子１や磁性吸着素子１５に結合させて用いることで、ウィルスに対して選択的発熱素子１や磁性吸着素子１５を結合させて、誘導加熱による瞬間的加熱で破壊ないし弱体化したり、磁気吸引による選別で体液などをウィルスの少ないあるいは全く存在しない状態に浄化することも可能である。
【００５３】
【実施例】
（実施例１）
上述した発熱素子１を使用して癌細胞３を加熱破壊する実験を行った。癌細胞３としてはＣＤ５４抗原を８０％以上発現している多発性骨髄腫細胞株ＫＭＳ２８ＰＥ細胞を使用した。発熱体２としては直径４．５μｍ、ダイナルバイオテック社製のダイナビーズ（Ｐａｎ  Ｍｏｕｓｅ  ＩｇＧ）を使用した。癌細胞３に発熱体２を付着させて、多数の発熱体２が付着した癌細胞３をマイクロマニピュレータで拾い上げ、ＩＭＤＭ入り寒天培地に撒いた。
【００５４】
コイルとしては、直径３ｍｍの銅線を直径３０ｍｍで５巻きしたものを使用して、発熱体２に電磁波を照射した。その後、培養しながら癌細胞３の増殖や死滅の状態を観察した。その結果、図６に示す電磁波照射前の状態では、癌細胞３の周囲に発熱体２が付着している様子が確認できた。そして、図７に示す電磁波照射２日後の状態では、癌細胞３の細胞膜が破壊された様子が確認できた。
【００５５】
また、電磁波の照射条件としては、周波数４５０ＭＨｚ、出力１，０．５ｋＷ、照射時間１，２，３，４，５，１０，２０秒とした。この結果、周波数４５０ＭＨｚ、出力１ｋＷ、照射時間２〜５秒としたときが最も良く死滅した。
【００５６】
（実施例２）
直径４．５μｍ、ダイナルバイオテック社製のダイナビーズ（Ｐａｎ  Ｍｏｕｓｅ  ＩｇＧ）２００個を１ｍｌに混合して１０Ｗの熱を２秒間与えたときの温度変化を測定した。その結果を図８に示す。同図に示すように、僅か２秒の加熱であっても癌細胞３の加熱には十分な高温化を実現することができた。したがって、ダイナビーズのような微粒子を使用しても癌細胞３を瞬時に加熱することが十分可能であることが確認できた。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１または２記載の発明によれば、リガンドの利用により発熱体を被加療体の正常な細胞等に結合させること無く患部たる癌細胞のみをターゲッティングして選択的に結合することができ、癌細胞に結合された発熱体のみを誘導加熱して癌細胞を瞬間的に高温加熱することにより、細胞膜を破壊して細胞膜以外の原形質を流出させる、あるいは細胞がアポトーシスに陥らせることができる。しかも、加熱される癌細胞の周囲に熱が伝導する前に発熱が終わるので、正常な部分を破壊すること無く癌細胞のみを加熱して破壊することができるようになる。
【００５８】
さらに、請求項３または５記載の発明によれば、採取した体液中の癌細胞を選択的に加熱破壊し除去しているので、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞のみを破壊して除去した体液を得ることができるようになる。よって、最終的に得られた体液を元の被加療体とは別の被加療体に利用することができるようになる。
【００５９】
さらに、請求項４または６記載の発明によれば、被加療体から採取した体液中の癌細胞を選択的に加熱破壊し除去しているので、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞のみを破壊して除去して元の被加療体に戻すことができるようになる。これにより、被加療体に直接電磁波をかけることなく、治療効果の高い体液循環システムを実現することができる。
【００６０】
更に、請求項７及び９記載の発明によると、リガンドの利用により磁性体を正常な細胞等に結合させること無く癌細胞のみをターゲッティングして選択的に結合することができる。そして、癌細胞に結合された磁性体に磁場を与えることにより磁性体が吸着されて癌細胞が集められる。よって、癌細胞のみを集めて濾過等の処理を施すことができ、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞のみを除去した体液を得ることができるようになる。
【００６１】
また、請求項８及び１０記載の発明によると、被加療体から採取した体液を濾過して癌細胞を分離することができるので、体液中の正常な部分を破壊すること無く、癌細胞だけを除去して濾過後の体液を元の被加療体に戻すことができる。これにより、被加療体に直接磁場をかけることなく、治療効果の高い体液循環システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発熱素子の使用状態を示す概念図である。
【図２】体液処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】体液処理装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図４】体液処理装置の別の実施形態を示すブロック図である。
【図５】体液処理装置の更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図６】電磁波照射前の状態を示す顕微鏡写真である。
【図７】電磁波照射後の状態を示す顕微鏡写真である。
【図８】加熱時の温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１  発熱素子
２  発熱体
３  癌細胞
４  リガンド
８  被加療体
９  採液部
１０  混合部
１１  誘導加熱部（誘導加熱手段）
１２  除去部
１３  返液部
１４  体液処理装置
１５  磁性吸着素子
１６  体液処理装置
１７  濾過部
１８  体液処理装置
１９  体液
２０  体液処理装置
【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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