(57)【要約】【課題】  比較的簡易で高価になることがないように、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する。【解決手段】  人体から取り出された特定細胞を含む処理物が入れられる容器１０と、容器１０内の処理物に磁場強度０．０１≦Ｔ（テスラ）≦３の変動磁場を印加する変動磁場発生部１２と、容器１０内の温度ｔを所定温度範囲に保持する温度保持部１５とを備え、変動磁場発生部１２を、容器１０を囲繞しパルス周波数１〜２５０Ｈｚのパルス磁場を発生させるコイル１３を備えて構成した。【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変動磁場に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、０．０１≦Ｔ（テスラ）≦３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】
パルス周波数１〜２５０Ｈｚのパルス磁場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】
５ｍｉｎ〜２４０ｍｉｎ間、磁場を印加することを特徴とする請求項１，２，３または４記載の特定細胞の処理方法。
【請求項６】
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または５記載の特定細胞の処理方法。
【請求項７】
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６記載の特定細胞の処理方法。
【請求項８】
人体から取り出された特定細胞を含む処理物が入れられる容器と、該容器内の処理物に磁場強度０．０１≦Ｔ（テスラ）≦３の変動磁場を印加する変動磁場発生部と、容器内の温度ｔを所定温度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。
【請求項９】
上記変動磁場発生部を、上記容器を囲繞しパルス周波数１〜２５０Ｈｚのパルス磁場を発生させるコイルを備えて構成したことを特徴とする請求項８記載の特定細胞の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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５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】
そこで、本願発明者らは、先に、特許文献２（特開２００４−１４１０３２号公報）に掲載された特定細胞の処理技術を提案した。
これは、特定細胞に磁場を印加してこの特定細胞の分裂能を失活させる処理方法であって、磁場の印加を超電導磁石で形成された静磁場空間内に細胞を配置し、印加する磁場強度を、６≦Ｔ（テスラ）≦１２として処理するものである。
これにより、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。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−４７５２８号公報
【特許文献２】特開２００４−１４１０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記前者の従来の処理技術においては、強磁場での処理であり、後者の技術にあっても、超電導磁石で形成された比較的磁場強度の大きい静磁場空間内に細胞を配置して処理を行なうので、処理機能は十分に確保されるが、装置が複雑でコストも大幅に高くなり汎用性に劣るという欠点があった。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、比較的簡易で高価になることがないように、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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を解決するため、本願発明者らは、変動磁場の条件において、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変動磁場中で移動する際に繰り返し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．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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、変動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。
【００１４】
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変動磁場にした構成としている。
【００１５】
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、変動磁場の作用により、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なわれるが、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、変動磁場中で処理するので、装置を比較的簡易で高価にならないようにすることができ、処理も容易で簡素化でき、汎用性の向上が図られる。
【００１６】
そして、必要に応じ、上記印加する磁場強度を、０．０１≦Ｔ（テスラ）≦３としている。望ましくは、０．０５≦Ｔ（テスラ）≦２である。
比較的簡易な装置で、上記の作用，効果を確実に奏する変動磁場を発生させることができる。
【００１７】
また、必要に応じ、パルス周波数１〜２５０Ｈｚのパルス磁場内に上記細胞を配置して行なう構成としている。望ましくは、５〜１００Ｈｚである。
比較的簡易な装置で、上記の作用，効果を確実に奏する変動磁場を発生させることができる。
【００１８】
更に、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、２５℃≦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。
【００１９】
更にまた、５ｍｉｎ〜２４０ｍｉｎ間、磁場を印加する構成としている。これにより、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５ｍｉｎ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。
【００２０】
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。
【００２１】
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）変動磁場を負荷すれば、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を選択的に、副作用なく取り除くことが可能となる。
【００２２】
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た特定細胞を含む処理物が入れられる容器と、該容器内の処理物に磁場強度０．０１≦Ｔ（テスラ）≦３の変動磁場を印加する変動磁場発生部と、容器内の温度ｔを所定温度範囲に保持する温度保持部とを備えた構成にしている。
そして、必要に応じ、上記変動磁場発生部を、上記容器を囲繞しパルス周波数１〜２５０Ｈｚのパルス磁場を発生させるコイルを備えて構成している。
これにより、特定細胞に変動磁場を確実に印加して特定細胞の分裂能を失活させることができる。また、装置を比較的簡易で高価にならないようにすることができ、処理も容易で簡素化でき、汎用性の向上が図られる。
【発明の効果】
【００２３】
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、変動磁場中で処理するので、装置を比較的簡易で高価にならないようにすることができ、処理も容易で簡素化でき、汎用性の向上が図られる。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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
この実施の形態に係る処理装置は、処理物として人体から採取された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。
【００２６】
図１に示すように、この処理装置Ｓの基本的構成は、人体から取り出され特定細胞を含む処理物としての血液が入れられる容器１０を備えている。容器１０は例えば密閉可能な複数本の細長状のプラスチック製容器であり支持体１１に固定される。
【００２７】
また、本装置Ｓは、容器１０内の処理物に磁場強度０．０１≦Ｔ（テスラ）≦３の変動磁場を印加する変動磁場発生部１２を備えている。変動磁場発生部１２は、容器１０を囲繞し、パルス電源により、パルス周波数１〜２５０Ｈｚのパルス磁場を発生させるコイル１３を備えて構成されている。実施の形態では、例えば、５０Ｈｚ，０．１５Ｔに設定される。図２には、実施の形態に係るパルス磁場電流波形を示す。
【００２８】
更に、本装置Ｓは、容器１０内の温度を一定範囲に保持する温度保持部１５を備えている。温度保持部１５は、容器１０及びコイル１３を収納する恒温水槽１６と、恒温水槽１６の水を攪拌する撹拌羽根１７と、水を加熱冷却する加熱冷却部１８とを備えて構成されている。そして、図示外の制御部により、恒温水槽１６内の温度を一定範囲に保持し、容器１０内の温度ｔを所定温度範囲に保持する。例えば、４℃≦ｔ≦３７℃の範囲、望ましくは、２５℃≦ｔ≦３７℃に保持する。実施の形態では、例えば、ｔ＝２５℃に設定される。
【００２９】
そして、本装置Ｓにより、容器１０を恒温水槽１６に入れ、所定時間経過後に容器１０を取出して処理を行なう。血液は所定時間変動磁場中に保持される。時間としては、５ｍｉｎ〜２４０ｍｉｎ間、変動磁場を印加する。実施の形態では、例えば、１８０ｍｉｎ（３時間）に設定してある。
【００３０】
従って、この実施の形態に係る処理装置Ｓにより血液中の悪性細胞を処理するときは、まず、血液を容器１０に入れる。それから、この容器１０を恒温水槽１６に入れ、コイル１３を作動させて、所定時間変動磁場中に保持する。
これにより、分裂速度の速い悪性細胞に対して変動磁場が作用すると、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なわれるが、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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）変動磁場を負荷すれば、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を選択的に、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。
【００３４】
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。
【実験例】
【００３５】
次に、実験例を示す。変動磁場のヒト免疫細胞への影響について試験した。
解析方法，解析内容は、健常者末梢血（２４歳〜５２歳）の免疫担当細胞（リンパ球，ナチュラルキラー細胞）を遠心法にて分離後、培養液（ＲＰＭＩ１６４０／１０％ＦＣＳ）に浮遊させた。
そして、リンパ球活性化刺激群（ＰＨＡ添加）と非刺激群（ＰＨＡ非添加）の２群について、変動磁場を付与してインキュベートし、２４時間培養後に解析を行なった。
【００３６】
試験条件は、
パルス周波数：５０Ｈｚ
磁場強度：０．０５Ｔ，０．１５Ｔ
保持温度：ｔ＝２５℃
磁場印加時間：１２０ｍｉｎ（２時間）とした。
【００３７】
先ず、リンパ球サブセット（ＣＤ４，ＣＤ８，ＣＤ２０，ＣＤ４５ＲＡ）をフローサイトメトリにより測定した。
結果を図３に示す。図３は、免疫細胞としてＴリンパ球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。
この結果から以下のことが言える。
１．非刺激リンパ球
変動磁場は、リンパ球数，ＣＤ４Ｔ細胞数，ＣＤ８Ｔ細胞数に有意の影響を与えなかった。
２．レクチンＰＨＡ刺激リンパ球
細胞分裂刺激（ＰＨＡ投与）により、変動磁場負荷群では、非負荷群と比較して、死亡細胞比率が増加していた。
【００３８】
次に、磁場がナチュラルキラー細胞のサブクラス頻度に影響を与えうるかをＣＤ５６発現から検討した。
ナチュラルキラー細胞はＣＤ３陰性かつＣＤ１６陽性細胞と定義することができるが、ＣＤ５６はナチュラルキラー細胞のさらなる小分類であり、ＣＤ５６発現をもとにナチュラルキラー細胞の機能の差を推測することができるとされる。
結果を図４に示す。この結果、未刺激のナチュラルキラー細胞への変動磁場の有意の影響は認められなかった。
【００３９】
また、ナチュラルキラー細胞（ＮＫ細胞）機能，好中球機能についての実験も行なった。その結果、０．１５Ｔの変動磁場は、ＮＫ細胞機能（キラー活性），好中球機能（好中球殺菌能，好中球貧食能）に影響を与えなかった。
以上の結果から、変動磁場は未刺激白血球に対して有意の影響を与えないことが明らかになった。一方、刺激を受けたリンパ球の場合には、細胞生存率に影響を与えた。
【００４０】
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分かった。
【００４１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【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】本発明の実施の形態に係るパルス磁場電流波形を示す図である。
【図３】免疫細胞としてＴリンパ球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４】磁場がナチュラルキラー細胞のサブクラス頻度に与える影響を示すグラフ図である。
【図５】従来の血液処理装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｓ  処理装置
１０  容器
１１  支持体
１２  変動磁場発生部
１３  コイル
１５  温度保持部
１６  恒温水槽
１７  撹拌羽根
１８  加熱冷却部
【図１】
2005350396.tif 000003
【図２】
2005350396.tif 000004
【図３】
2005350396.tif 000005
【図４】
2005350396.tif 000006
【図５】
2005350396.tif 000007