(57)【要約】【課題】薬物や放射線照射によらないで、磁気を用いて癌細胞等の特定細胞の分裂能を失活させて特定細胞を死滅あるいは減少させることができるようにし、処理を簡素化して、負担を軽減し低コスト化を図る。【解決手段】人体から取り出され特定細胞を含む血液が入れられる容器１０と、容器１０に血液を送給する血液送給部１１と、容器１０から血液を排出する血液排出部１２と、容器１０が収容されるシェル１３と、シェル１３の外側に設けられ容器内の血液に磁場強度８≦Ｔ（テスラ）≦１２の磁場を印加する超電導磁石で形成された磁場発生部１４と、容器１０内の温度ｔを３０℃≦ｔ≦３７℃の範囲に保持する温度保持部１５とを備えた。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定細胞に磁場を印加して、該特定細胞の分裂能を失活させる特定細胞の処理方法において、
上記印加する磁場を静磁場とするとともに、該印加する磁場強度を、６≦Ｔ（テスラ）≦１２としたことを特徴とする特定細胞の処理方法。
【請求項２】
上記印加する磁場強度を、８≦Ｔ（テスラ）≦１２としたことを特徴とする請求項１記載の特定細胞の処理方法。
【請求項３】
上記磁場の印加を、超電導磁石で形成された磁場空間内に上記細胞を配置して行なうことを特徴とする請求項１または２記載の特定細胞の処理方法。
【請求項４】
上記特定細胞の温度ｔを、４℃≦ｔ≦３７℃としたことを特徴とする請求項１，２または３記載の特定細胞の処理方法。
【請求項５】
上記特定細胞の温度ｔを、３０℃≦ｔ≦３７℃としたことを特徴とする請求項４記載の特定細胞の処理方法。
【請求項６】
上記特定細胞が血液中に存在する場合、該血液に、１０ｍｉｎ〜２４０ｍｉｎ間、磁場を印加することを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の特定細胞の処理方法。
【請求項７】
上記特定細胞の分裂速度を促進する分裂速度促進剤を添加することを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の特定細胞の処理方法。
【請求項８】
上記分裂速度促進剤として、ｐｈｙｔｏｈｅｍａｇｇｌｕｔｉｎｉｎ（ＰＨＡ），ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ　Ａ（ＣｏｎＡ），リンパ球特異的ペプチド，リンパ球特異的モノクローナル抗体，ガラクトシルセラミド，セラミド，ガンクリオシド，ジアシルグリセオール，テトラデカノイル　ホルボールアセテート（ＴＰＡ）の少なくとも１つの物質を用いることを特徴とする請求項７記載の特定細胞の処理方法。
【請求項９】
上記特定細胞を失活させる失活補助剤を添加することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の特定細胞の処理方法。
【請求項１０】
上記失活補助剤として、ビタミンＡ，甲状腺ホルモン，グルココルチコイド，シクロフォスファミド，アザチオプリン，アドリアマイシン，ブレオマイシン，代謝拮抗薬，アルキル化薬，植物アルカロイド（ビンアルカロイド），細胞骨格障害薬の少なくとも１つの物質を用いることを特徴とする請求項９記載の特定細胞の処理方法。
【請求項１１】
人体から取り出され特定細胞を含む血液が入れられる容器と、該容器に血液を送給する血液送給部と、上記容器から血液を排出する血液排出部と、上記容器が収容されるシェルと、該シェルの外側に設けられ容器内の血液に磁場強度８≦Ｔ（テスラ）≦１２の磁場を印加する超電導磁石で形成された磁場発生部と、容器内の温度ｔを３０℃≦ｔ≦３７℃の範囲に保持する温度保持部とを備えたことを特徴とする特定細胞の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、癌細胞等の特定細胞の分裂能を失活させて特定細胞を死滅あるいは減少させる特定細胞の処理方法及び特定細胞の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば、輸血用血液の精製などに有効な技術として、血液中の微量の癌細胞等の特定細胞を選択的に死滅あるいは減少させる技術が研究されているが、十分な成果は得られていない。放射線照射や薬品を用いる手段においては、大変な副作用が問題となる。また、血液透析等の体外循環による処理においては、老廃物を濾し取る技術に留まっている。
【０００３】
そのため、本願発明者らは、癌細胞などの特定細胞の除去を、薬物や放射線照射によらないで、磁気を用いて行ない、処理を簡素化して、負担を軽減し低コスト化を図ることを研究してきた。
【０００４】
ところで、従来において、例えば、下記の特許文献１（特開平８−４７５２８号公報）に掲載され、細胞を対象にしてはいないが、人体の血液中の細菌やウイルスを死滅あるいは減少させる装置が提案されている。
【０００５】
この装置は、図６に示すように、人体から血液を取り出し、この取出した血液を放射線，エックス線，超音波，重量子線，紫外線，強磁気等を照射する照射部１に送給して、この照射部１で血液を処理するとともに、処理した血液を再び人体に戻すものである。
【０００６】
しかしながら、この装置においては、強磁気を用いる点の開示があるが、条件設定が、確立されていないので、細胞の処理に用いた場合、癌細胞の特定細胞のみならず良質の細胞に悪影響を及ぼすことも懸念され、そのまま適用することができないという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−４７５２８号公報
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、薬物や放射線照射によらないで、磁気を用いて癌細胞等の特定細胞の分裂能を失活させて特定細胞を死滅あるいは減少させることができるようにし、処理を簡素化して、負担を軽減し低コスト化を図った特定細胞の処理方法及び特定細胞の処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、本願発明者らは、長年の実験により、静磁場のある条件において、分裂の速度が速い特定の細胞の分裂能を失わせることをつきとめた。
そのメカニズムとしては、核の分裂を伴う細胞の分化においては、イオンを主体とする核内物質が磁場中で移動する際に磁場から磁気力を受けることにより、正規の分裂過程から外れることによるものと考えられる。
その結果、以下のことが推論される。
１．磁場（静磁場あるいは変動磁場）により細胞骨格タンパクの配列異常をきたし細胞分裂が異常終了して細胞が死にいたる。
２．細胞膜の構造異常の誘導が行なわれる。
３．磁場によりＤＮＡ合成の障害が生じる。
【００１０】
例えば、癌細胞においては、上記の結果同様、盛んに分裂を繰り返す過程において磁場の作用を受けると、癌細胞の分裂過程において、分裂過程を阻害することが可能となり、癌細胞の無秩序な分裂増加を防ぐことが可能となる。
【００１１】
一方、例えば、Ｔリンパ球，Ｂリンパ球，ナチュラルキラー細胞等の免疫細胞においては、静磁場のある条件においては、ほとんど影響がないことも確認した。
【００１２】
そして、具体的な本発明の技術的手段は、特定細胞に磁場を印加して、該特定細胞の分裂能を失活させる特定細胞の処理方法において、上記印加する磁場を静磁場とするとともに、該印加する磁場強度を、６≦Ｔ（テスラ）≦１２とした構成としている。望ましくは、印加する磁場強度を、８≦Ｔ（テスラ）≦１２とした。
磁場強度が６Ｔより小さいと、細胞への効果がほとんど見られない。一方、磁場強度が１２Ｔより大きいと、安定した磁場の保持が困難となる。
【００１３】
この構成により、特定細胞が分裂の速度が比較的速い癌細胞等の悪性細胞であると、磁場の作用により、分裂能が失活されていく。即ち、悪性細胞の分裂刺激時には核の分裂を伴う細胞の分化が行われるが、イオンを主体とする核内物質が磁場中で移動する際に磁場から磁気力を受け、正規の分裂過程から外れるようになって、細胞障害が生じ、これにより、分裂能が失活していくのである。そして、悪性細胞は分裂速度が速く、分裂時の磁場刺激の機会が多くなることから、悪性細胞は死滅しあるいは無秩序な分裂増加が妨げられて減少していく。
一方、例えば、Ｔリンパ球，Ｂリンパ球，ナチュラルキラー細胞等の免疫細胞においては、設定された磁場の範囲においては、ほとんど影響がなく、即ち、免疫機能変化，細胞障害性などの影響が防止される。
また、磁場中で処理するので、処理が容易で簡素化でき、負担を軽減し低コスト化が図られる。
【００１４】
そして、必要に応じ、上記磁場の印加を、超電導磁石で形成された磁場空間内に上記細胞を配置して行なう構成としている。確実に強磁場空間を形成でき、上記の作用，効果を確実に奏することができる。
【００１５】
また、必要に応じ、上記特定細胞の温度ｔを、４℃≦ｔ≦３７℃とした構成としている。望ましくは、上記特定細胞の温度ｔを、３０℃≦ｔ≦３７℃とした。これにより、特定細胞が、人体の血液などと一緒に処理される場合には、良質細胞に与える影響が低減される。
即ち、温度が４℃より低い、あるいは、３７℃より高いと、特定細胞のみならず他の細胞への影響が大きくなる。
【００１６】
また、上記特定細胞が血液中に存在する場合、該血液に、１０ｍｉｎ〜２４０ｍｉｎ間、磁場を印加する構成としている。これにより、悪性細胞が血液中にある場合には、血液を取出して処理できるので、処理が容易で簡素化でき、負担を軽減し低コスト化が図られる。
この場合、時間が１０ｍｉｎより短いと、十分な効果が得られない。一方、時間が２４０ｍｉｎより長いと、特定細胞のみならず他の細胞への影響が大きくなる。
【００１７】
そして、必要に応じ、上記特定細胞の分裂速度を促進する分裂速度促進剤を添加する構成としている。これにより、特定細胞が活性化（細胞分裂が刺激）され、より強力かつ効果的に異常細胞を除去することができるようになる。
【００１８】
上記分裂速度促進剤として、ｐｈｙｔｏｈｅｍａｇｇｌｕｔｉｎｉｎ（ＰＨＡ），ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ　Ａ（ＣｏｎＡ），リンパ球特異的ペプチド，リンパ球特異的モノクローナル抗体，ガラクトシルセラミド，セラミド，ガンクリオシド，ジアシルグリセオール，テトラデカノイル　ホルボールアセテート（ＴＰＡ）の少なくとも１つの物質を用いることが有効である。これらの物質は、主に免疫系の細胞を刺激する物質であり、通常は必ずしも悪い作用を持つわけではなく、例えば、リンパ球特異的モノクローナル抗体は白血病の治療薬としても用いられている。
一般に、それぞれの免疫細胞（Ｔ細胞やＮＫ細胞）は特定の分子（ペプチド，たんぱく質，抗体あるいは糖，脂質）より活性化されるものの他の分子による活性化をほとんど受けない。そのため、異常をきたした特定の免疫細胞（特定細胞）を活性化させて（分裂増殖刺激を与える）高磁場を負荷すれば、正常の免疫細胞に障害を与えることなく異常な免疫細胞のみに選択的に、副作用なく取り除くことが可能となる。
【００１９】
そしてまた、上記特定細胞を失活させる失活補助剤を添加する構成としている。磁場による特定細胞の失活に加えて、失活補助剤による失活も行なわれるので、効果が相乗的になり、より一層特定細胞の除去効率が向上させられる。
【００２０】
上記失活補助剤として、ビタミンＡ，甲状腺ホルモン，グルココルチコイド，シクロフォスファミド，アザチオプリン，アドリアマイシン，ブレオマイシン，代謝拮抗薬，アルキル化薬，植物アルカロイド（ビンアルカロイド），細胞骨格障害薬の少なくとも１つの物質を用いる構成としている。これらは、癌の治療に用いられる薬物として知られており、これらの物質の添加により、主に、癌細胞の失活処理を高効率で行なうことができるようになる。
【００２１】
また、上記課題を解決するための本発明の特定細胞の処理装置は、人体から取り出され特定細胞を含む血液が入れられる容器と、該容器に血液を送給する血液送給部と、上記容器から血液を排出する血液排出部と、上記容器が収容されるシェルと、該シェルの外側に設けられ容器内の血液に磁場強度８≦Ｔ（テスラ）≦１２の磁場を印加する超電導磁石で形成された磁場発生部と、容器内の温度ｔを３０℃≦ｔ≦３７℃の範囲に保持する温度保持部とを備えた構成にしている。
これにより、悪性細胞が血液中にある場合には、血液を取出して処理できるので、処理が容易で簡素化でき、負担を軽減し低コスト化が図られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る特定細胞の処理方法及び特定細胞の処理装置について説明する。
実施の形態に係る特定細胞の処理方法は、実施の形態に係る特定細胞の処理装置によって実現されるので、その作用において説明する。
【００２３】
この実施の形態に係る処理装置は、人体から血液を取り出して、この血液中の特定細胞を処理する装置である。特定細胞としては、白血病等の各種癌細胞，ウイルス感染細胞等の悪性細胞が対象となる。
【００２４】
図１に示すように、この処理装置の基本的構成は、人体から取り出され特定細胞を含む血液が入れられる容器１０と、人体から取り出された血液を容器１０に送給する血液送給部１１と、容器１０から血液を排出して人体側に戻す血液排出部１２と、容器１０が収容されるシェル１３と、シェル１３の外側に設けられ容器１０内の血液に静磁場を印加する超電導磁石で形成された磁場発生部１４と、容器１０内の温度を一定範囲に保持する温度保持部１５とを備えて構成されている。
【００２５】
磁場発生部１４は、容器１０中の血液に対して、印加する磁場強度を、６≦Ｔ（テスラ）≦１２、望ましくは、８≦Ｔ（テスラ）≦１２とする。実施の形態では、例えば、１０Ｔに設定される。
【００２６】
温度保持部１５は、例えば容器１０に付設されたヒータで構成され、容器１０内の血液の温度ｔを、４℃≦ｔ≦３７℃の範囲に保持する。望ましくは、細胞の温度ｔを、３０℃≦ｔ≦３７℃に保持する。実施の形態では、例えば、ｔ＝３７℃に設定される。
【００２７】
また、血液送給部１１及び血液排出部１２は、間欠駆動され、磁場発生部１４によるシェル１３内の磁場中において、容器１０内の血液を所定時間停留させる。即ち、停留時間が到来したならば、血液排出部１２が駆動されて血液を排出して停止し、排出後に血液送給部１１が駆動されて新たな血液を送給して停止し、血液は所定時間再び停留されて静磁場中に保持される。
これにより、血液に、１０ｍｉｎ〜２４０ｍｉｎ間、磁場を印加する。実施の形態では、例えば、１８０ｍｉｎ（３時間）に設定してある。
【００２８】
従って、この実施の形態に係る処理装置により血液中の悪性細胞を処理するときは、まず、血液送給部１１により、人体から取り出された所定量の血液を容器１０に送給する。そして、血液は所定時間容器１０内に停留されて静磁場中に保持される。
これにより、分裂速度の速い悪性細胞に対して磁場が作用すると、分裂能が失活されていく。即ち、悪性細胞の分裂刺激時には核の分裂を伴う細胞の分化が行われるが、イオンを主体とする核内物質が磁場中で移動する際に磁場から磁気力を受け、正規の分裂過程から外れるようになって、細胞障害が生じ、これにより、分裂能が失活していくのである。そして、悪性細胞は分裂速度が速く、分裂時の磁場刺激の機会が多くなることから、悪性細胞は死滅しあるいは無秩序な分裂増加が妨げられて減少していく。
【００２９】
一方、例えば、Ｔリンパ球，Ｂリンパ球，ナチュラルキラー細胞等の免疫細胞においては、設定された磁場強度，温度，停留時間の範囲においては、ほとんど影響がなく、即ち、免疫機能変化，細胞障害性などの影響が防止される。
【００３０】
そして、停留時間が到来したならば、血液排出部１２が駆動されて血液が排出され、人体に戻される。その後再び、血液送給部１１が駆動されて新たな血液が容器１０内に送給され、上記と同様の処理が行われる。
【００３１】
また、上記の実施の形態においては、必要に応じ、特定細胞の分裂速度を促進する分裂速度促進剤を添加することが有効である。例えば、免疫系の細胞において、異常をきたした特定の免疫細胞（特定細胞）があって、これを除去したい場合に、分裂速度促進剤として、ｐｈｙｔｏｈｅｍａｇｇｌｕｔｉｎｉｎ（ＰＨＡ），ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ　Ａ（ＣｏｎＡ），リンパ球特異的ペプチド，リンパ球特異的モノクローナル抗体，ガラクトシルセラミド，セラミド，ガンクリオシド，ジアシルグリセオール，テトラデカノイル　ホルボールアセテート（ＴＰＡ）の少なくとも１つの物質を用いることが有効である。
【００３２】
一般に、それぞれの免疫細胞（Ｔ細胞やＮＫ細胞）は特定の分子（ペプチド，たんぱく質，抗体あるいは糖，脂質）より活性化されるものの他の分子による活性化をほとんど受けない。そのため、異常をきたした特定の免疫細胞（特定細胞）を活性化させて（分裂増殖刺激を与える）高磁場を負荷すれば、正常の免疫細胞に障害を与えることなく異常な免疫細胞のみに選択的に、副作用なく取り除くことが可能となる。従って、この分裂速度促進剤の添加により、特定細胞が活性化（細胞分裂が刺激）され、より強力かつ効果的に異常細胞を除去することができるようになる。
【００３３】
そしてまた、上記の実施の形態においては、特定細胞を失活させる失活補助剤を添加することが有効である。例えば、癌細胞を除去したい場合に、失活補助剤として、ビタミンＡ，甲状腺ホルモン，グルココルチコイド，シクロフォスファミド，アザチオプリン，アドリアマイシン，ブレオマイシン，代謝拮抗薬，アルキル化薬，植物アルカロイド（ビンアルカロイド），細胞骨格障害薬の少なくとも１つの物質を用いることが有効である。これらは、癌の治療に用いられる薬物として知られており、これらの物質の添加により、主に、癌細胞の失活処理を高効率で行なうことができるようになる。即ち、磁場による特定細胞の失活に加えて、失活補助剤による失活も行なわれるので、効果が相乗的になり、より一層特定細胞の除去効率が向上させられる。
【００３４】
【実験例】
次に、実験例を示す。
［実験例１］
まず、免疫細胞として、Ｔリンパ球，Ｂリンパ球，ナチュラルキラー細胞（ＮＫ細胞）に与える磁場の影響を試験した。
試験条件は、
磁場強度：１０Ｔ
保持温度：ｔ＝３７℃
磁場印加時間：１８０ｍｉｎ（３時間）とした。
【００３５】
そして、各種免疫細胞における生存率，増殖率を見た。すなわち、対照群の細胞数を１００％として、細胞数の増減を調べた。結果を図２に示す。
【００３６】
［実験例２］
また、フローサイトメータを用いて各免疫細胞の特異的マーカー（ＣＤ４，ＣＤ８，ＣＤ２０，ＣＤ１６，ＣＤ５６，ＣＤ３）と活性化マーカー（約５種類のケモカイン受容体）の定量もした。結果はいずれも不変であった。
【００３７】
［実験例３］
リンパ球にＰＨＡ（ｐｈｙｔｏｈｅｍａｇｇｌｕｔｉｎｉｎ）により活性化したものについて、磁場の影響を試験した。
試験条件は、
磁場強度：１０Ｔ
保持温度：ｔ＝３７℃
磁場印加時間：１８０ｍｉｎ（３時間）とした。
【００３８】
まず、Ｔリンパ球の成熟度への影響について調べた。対照群（ＰＨＡなし）の細胞数を１００％として、細胞数の増減を調べた。結果を図３に示す。
【００３９】
次に、ＰＨＡ刺激リンパ球の細胞数の影響について調べた。対照群（磁場刺激なし）の細胞数を１００％として、細胞数の増減を調べた。結果を図４に示す。
【００４０】
また、細胞死のパターンについてアネキシン・ＰＩ法により細胞障害のメカニズムを明らかにすることも行なった。この細胞障害がアポトーシスによることが明らかになった。測定結果を図５に示す。
【００４１】
上記の試験結果から以下のことが言える。
検討項目は以下のとおりである。
ａ）Ｔリンパ球，Ｂリンパ球，ナチュラルキラー細胞における磁気刺激効果の検討においては、各種免疫細胞における生存率，増殖率，活性化マーカーを検討する。
【００４２】
ｂ）活性化リンパ球における磁場の効果の検討においては、ＰＨＡ刺激により活性化と細胞分裂を誘導したリンパ球への磁場の影響を検討する。
【００４３】
次に検討結果を示す。
免疫細胞への磁気刺激の効果（活性化刺激の影響）
ａ）非刺激時には全白血球数，ＣＤ４Ｔ細胞数，ＣＤ８Ｔ細胞数，ＣＤ４／ＣＤ８比率，Ｂ細胞数，ナチュラルキラー細胞（ＮＫ細胞）数，死細胞比率のいずれについても高磁場負荷群と非負荷群の間で有意の差はなかった。
【００４４】
ｂ）ＰＨＡによるリンパ球活性化・細胞分裂誘導時には強磁場負荷により白血球数は約２分の１に減少し脂肪細胞比率も増加していた。しかし、ＣＤ４／ＣＤ８比率については有意の変化は認められなかった。アネキシン・ＰＩ法により、この細胞障害がアポトーシスによることが明らかになった。
【００４５】
即ち、以上の実験の条件では、分裂の速度が比較的速い癌細胞等の悪性細胞であると、磁場の作用により、分裂能を失活することができると推測される一方、例えば、Ｔリンパ球，Ｂリンパ球，ナチュラルキラー細胞等の免疫細胞においては、設定された磁場の範囲においては、ほとんど影響がないことがわかった。
【００４６】
尚、上記実施の形態においては、血液中の特定細胞について本発明を適用したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、血液以外に特定細胞を含むものあるいは特定細胞そのものでもよく、適宜変更して差支えない。また、特定細胞はどのような細胞であってもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の特定細胞の処理方法及び特定細胞の処理装置によれば、特定細胞が分裂の速度が比較的速い癌細胞等の悪性細胞であると、磁場の作用により、分裂能を失活することができる一方、例えば、Ｔリンパ球，Ｂリンパ球，ナチュラルキラー細胞等の免疫細胞においては、設定された磁場の範囲においては、ほとんど影響がなく、そのため、有効に特定細胞の死滅あるいは減少処理を行なうことができる。また、磁場中で処理するので、処理が容易で簡素化でき、負担を軽減し低コスト化を図ることができる。このため、輸血用血液の精製など医学分野などへの応用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る特定細胞の処理装置を示す図である。
【図２】免疫細胞として、Ｔリンパ球，Ｂリンパ球，ナチュラルキラー細胞（ＮＫ細胞）に与える磁場の影響を試験した結果を示し、対照群の細胞数を１００％として、細胞数の増減を示すグラフ図である。
【図３】リンパ球をＰＨＡにより活性化したものについて、磁場の影響を試験した結果を示し、対照群（ＰＨＡなし）の細胞数を１００％として、細胞数の増減を示すグラフ図である。
【図４】リンパ球をＰＨＡにより活性化したものについて、磁場の影響を試験した結果を示し、対照群（磁場刺激なし）の細胞数を１００％として、細胞数の増減を示すグラフ図である。
【図５】リンパ球をＰＨＡにより活性化したものについて、磁場の影響を試験した結果を示し、細胞死のパターンについて対照群（磁場刺激なし）と比較して示す図である。
【図６】従来の血液処理装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　容器
１１　血液送給部
１２　血液排出部
１３　シェル
１４　磁場発生部
１５　温度保持部
【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】
2004141032.tif 000007
【図６】
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