(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を所定の間隔で間歇的に印加することにより生じる微弱な直流電流を生体又は生体組織に通電し、当該生体又は生体組織に温熱を加えて、当該生体又は生体組織における正常化機構を熱ショック蛋白質又はユビキチン化蛋白質を介して活性化させる生体組織正常化装置であって、
印加される入力電圧のパルス波形が矩形波であり、当該パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間が０．０５ミリ秒以上０．１ミリ秒以下であり、当該ピーク値が３．０Ｖ以上２０．０Ｖ以下であり、前記パルス波の立ち上がり時間が１８ナノ秒以上５０００ナノ秒以下であることを特徴とする生体組織正常化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生体組織正常化装置において、
前記パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間及びピーク値が反比例の関係であることを特徴とする生体組織正常化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の生体組織正常化装置において、
前記直流電圧の間歇的な間隔が、３０ｐｐｓないし１００ｐｐｓであることを特徴とする生体組織正常化装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の生体組織正常化装置において、
前記温熱が３８℃以上４５℃以下であることを特徴とする生体組織正常化装置。
【請求項５】
請求項１に記載の生体組織正常化装置を用いた治療装置であって、
１対のパッド素子が生体又は生体組織の異なる部位の表面に付着する導電性のシート体からなる導電層と、当該導電層の背面側に配設され、伝熱特性を有し且つ絶縁性のシート体からなる絶縁層と、当該絶縁層の背面側に配設され、両端部分に１対の電極が配設され、当該１対の電極間に抵抗が配設される発熱層とを備え、
前記パッド素子間に電流を生じさせるための電圧を印加する電圧制御手段が、前記１対のパッドにおける各導電層間に微弱な直流電流を生じさせるために、入力電圧を所定の間隔で間歇的に供給制御すると共に、前記１対のパッド素子の各発熱層における各１対の電極間に電流を生じさせるための入力電圧を供給制御し、
前記直流電流を生じさせるための入力電圧が、矩形波のパルス波形であり、当該パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間が０．０５ミリ秒以上０．１ミリ秒以下であり、当該ピーク値が３．０Ｖ以上２０．０Ｖ以下であり、前記パルス波の立ち上がり時間が１８ナノ秒以上５０００ナノ秒以下であることを特徴とする治療装置。
【請求項６】
請求項５に記載の治療装置において、
前記パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間及びピーク値が反比例の関係であることを特徴とする治療装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の治療装置において、
前記パッド素子の発熱層が、１対の電極が各々短冊状に形成され、当該電極間の抵抗が短冊状の電極に平行な方向に配向性を有するカーボン繊維で形成されることを特徴とする治療装置。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載の治療装置において、
前記各導電層に供給される直流電圧が、５０ｐｐｓないし６０ｐｐｓの周期で間歇的に供給制御されることを特徴とする治療装置。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれかに記載の治療装置において、
前記１対のパッド素子の各発熱層が、３８℃以上４５℃以下に加熱することを特徴とする治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体又は生体組織を活性化させる生体組織正常化装置に関し、特に生体又は生体組織の正常化機構を活性化させる生体組織正常化装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、あらゆる細胞に存在するユビキチン（Ubiquitin）は、その機能が解明され、不要となった蛋白質に結合してその目印となる役目を有する。このユビキチンが結合した不要な蛋白質（ユビキチン化蛋白質）は、このユビキチンを目印として酵素プロテアソームに取り込まれて分解される。このような不要な蛋白質を分解する生体正常化機構は、ユビキチン・プロテアソームシステムとして働き、細胞の分裂、ＤＮＡの修復、蛋白質の品質管理、免疫等の多く組織の正常化に関与している。
【０００３】
また、生体正常化機構は、電気温熱式治療器により、生体の所定部位を加熱して熱ショック蛋白質（Heat  Shock  Protein;以下「ＨＳＰ」という。）を発現誘導して活性化される。
【０００４】
前記ＨＳＰは、ストレス蛋白質とも呼ばれる分子量が数万から約１５万の一群の蛋白質を指し、分子量によりいくつかのファミリーに分類されている。ＨＳＰは、新生蛋白質、変性蛋白質及び異常蛋白質の疎水部分に非共有結合して、蛋白質の折り畳み、細胞内小器官への輸送、変性蛋白質の再折り畳みや分解を介助して、細胞内蛋白質の品質管理を行い、細胞内に異常蛋白質や変性蛋白質が蓄積するのを防いでいる。これらの機能は分子シャペロンと総称されており、ＨＳＰは熱ショックをはじめさまざまな物理的・化学的な傷害因子により誘導される。ＨＳＰを多く発現した細胞は、さまざまな傷害因子に対して強い抵抗力を獲得することは既に確立された事実である。
【０００５】
ＨＳＰ７０ファミリーに属する分子量７２キロダルトンのＨＳＰ７０は、ストレスにより初めて誘導される蛋白質であり、最も研究が進んでいる。細胞を熱ショックなどの非致死的なストレスに曝すことによりＨＳＰ７０を予め過剰発現させておくと、致死的な傷害因子に対しても強い抵抗性を示し、細胞は生き延びることができる。
【０００６】
この抵抗性は、分子シャペロンの機能を介して細胞内に異常蛋白質や変性蛋白質が蓄積するのを防ぐことに加えて、ストレスを受けた細胞のミトコンドリアなどの細胞内小器官の機能を保全し、細胞壊死を抑制して炎症反応を抑え、アポトーシスを抑制して細胞損失を抑えることが示されている（Samali,A.et  ai.,Cell  Stress  &  Chaperones  3:228,1998）。
【０００７】
さまざまな病的状態では、細胞は物理的・化学的ストレスに曝される。実験動物を用いた多くの疾患モデルにおいて、ＨＳＰ７０を何らかの方法で過剰に発現させると、傷害が軽減されることが明らかにされており、ＨＳＰ７０の臨床応用についての期待が高まっている（Minowada,G.et  al.,J.Clin.Invest.,95:2,1995とその引用文献を参照）。
【０００８】
ヒトの疾患との関連で、細胞が遭遇するさまざまなストレスについて言及すると、まず、代表的なストレスとして虚血があげられる。予め実験動物に全身の熱ショック負荷を行いＨＳＰ７０を過剰発現させておくと、脳動脈や冠状動脈を結紮した場合でも、脳（Kitagawa,K.et  al.,J.Cereb.  Blood  Flow  Metab.,11:449,1991）や心臓（Donnelly,T.J.et  al.,Circulation  85:1048,1992）の梗塞部位が縮小することが示されている。また、ＨＳＰ７０の遺伝子導入を行ったマウスでも、心筋梗塞の抑制効果が示されている（Maber,M.S.et  al.,J.Clin.Invest.,95:1446,1995）。ＨＳＰ７０の虚血による細胞障害の抑制効果は、脳と心臓に限らず総ての臓器についても適応される。
【０００９】
活性酸素・フリーラジカルは、感染、炎症、変性疾患、自己免疫疾患、動脈硬化、老化にともない産生量が増加して細胞障害を引き起こす。ＨＳＰ７０は、これらの活性酸素・フリーラジカルによる細胞障害を抑制することが示されている（Polla  B.S.et  al.,Proc.Natl.Acad  Sci.USA,93:6458,1996）。
【００１０】
虚血・再灌流傷害は、再灌流時の活性酸素の産生亢進が主要な病因の一つとして確率されており、ＨＳＰが脳、心臓、肝、小腸などにおいて軽減されることが知られている。このＨＳＰによる保護作用は、総ての臓器に適応される。また、臓器移植は、虚血再灌流傷害の典型例の一つである。事実、ＨＳＰ７０を過剰発現させておくと、皮膚の移植片の生着率が改善することが示されており（Koenig,W.J.et  al.,Plast  Recontsr.Surg.,90:659,1992）、肝移植の際にも、移植肝がＨＳＰ７０を多く発現するほど急性拒絶反応が軽減することも報告されている（Flohe,S.et  al.,Traspl.lnt.,11:89,1998）。また、紫外線、放射線、重金属、アルコール、抗癌剤やパラコートは、主に活性酸素・フリーラジカルによる傷害を引き起こす。ＨＳＰ７０は、紫外線、放射線による皮膚、粘膜、目のレンズや網膜の傷害の予防と治療、さらにアルコール性臓器傷害、重金属や薬物中毒の治療効果も期待できる。
【００１１】
また、癌細胞は、ＨＳＰ７０を細胞表面に発現し、このＨＳＰ７０がＮＫ細胞を活性化することから（kurosawa,S.et  al.,Eur.J.lmmunol.,23:1029,1993）、このＨＳＰ７０の発現を介して癌免疫を賦活化させることもできる。また、微生物の侵入に対しても、宿主マクロファージのＨＳＰの発現が強いほど感染抵抗性が増すことも示されており（Denagel,D.C.et  al.,Crit.Rev.lmmunol.,13:71,1993）、免疫賦活−生体防御能の増強効果も期待できる。
【００１２】
ＨＳＰ７０による細胞内蛋白質の品質管理の働きに注目して、細胞内に異常蛋白質が蓄積する疾患、例えば、βアミロイドの沈着によるアルツハイマー病、異常プリオン蛋白質の沈着するクロイツフェルド・ヤコブ病、さらにアミロイドーシス、ウィルソン病、パーキンソン病などの変性疾患の予防と治療にも効果が期待できる。
【００１３】
また、外科手術、外傷などの生体侵襲などの身体的ストレスに対する耐性効果が期待されるばかりでなく、精神的ストレスによるアレルギー疾患、ストレス潰瘍、慢性炎症性疾患などの発症や増悪を抑制する効果も期待できる。ＨＳＰ７０は、敗血症による多臓器不全・ショックの軽減（Hauser,G.J.et  al.,Am.J.Physiol.,271:H2529,1996）や、成人呼吸窮迫症候群（adult  respiratory  distress  syndrome）の予後を改善することも報告されており（Villar,J.et  al.,Am.Rev.Respir.Dis.,147:177,1993）、これらの重度の生体侵襲時の治療薬としてもその効果が期待される。
【００１４】
ＨＳＰは、細胞内（生体内）物質であるため、その誘導にともない副作用が発生する可能性は少ない。またＨＳＰ７０の過剰発現が原因となる疾患も報告されていない。動物実験では、全身の熱ショック、一過性の阻血操作、ＨＳＰ７０の遺伝子導入などが行われているが、実際の臨床に応用することは困難である。このため、組織や細胞に害を与えず、しかも選択的にＨＳＰを誘導する機器は臨床的にも優れた治療装置といえる。
【００１５】
転写因子は外界からのシグナル伝達系の最下位に位置するため、それを標的にすることで副作用を最小限にとどめることができると考えられる。ＮＦ−κＢは転写因子の一つであり、細胞質内では阻害蛋白質であるＩκＢと結合して不活性化されている。細胞が種々の刺激を受けるとＩκＢがリン酸化を受け、それに引き続きユビキチン化を受けてプロテアソームにより分解される。遊離状態となったＮＦ−κＢは核へ移行し、さまざまな遺伝子を特異的に活性化する。ＮＦ−κＢの制御下にある遺伝子には、免疫系の細胞で重要な働きをするサイトカイン（ＴＮＦ−α，β，ＩＬ−２，６，８等）等があげられる。これらの遺伝子は、細胞が刺激を受けた際に発現誘導されるため、免疫応答にＮＦ−κＢが深く関わっていることが分かる。しかし、その炎症応答が過剰になってしまうと、さまざまな疾患を引き起こすことが知られている。例えば、リウマチや喘息、皮膚炎等さまざまな炎症性の疾患、自己免疫疾患、ウィルス性疾患、動脈硬化症等などの疾患にＮＦ−κＢが関与していることから、ＮＦ−κＢを制御することの意義は臨床的にも極めて大きいものである（Anning  Lin.Cancer  Biology,2003,Aggarwal  BB  et  al.Indian  J  Exp  Biol,2004,Alok  C.Bharti  et  al.Biochemical  Pharmacology,2002）。
【００１６】
しかし、前記ユビキチン・プロテアソームシステムに基づく生体正常化機構は、生体組織の正常（健康）時においてはあらゆる細胞に存在するユビキチンの量が十分でなく、不要となった蛋白質を迅速且つ確実に分解して排除できないという課題を有していた。また、生体組織の異常（疾患）時においては、ユビキチンが結合した不要となった蛋白質を分解して排除することから、細胞内のユビキチンも減少することとなり、この異常（疾患）の細胞が計画的な細胞死に至らず、腫瘍等の異常な細胞が減少せず異常（疾患）を改善できないという課題を有していた。
【００１７】
他方、電気温熱式治療器等によるＨＳＰに基づく生体正常化機構は、生体に対して極めて高い温度（例えば、４２℃）を１時間以上加熱しなければＨＳＰが十分に発現誘導せず活性化されないことから、加熱による生体組織の損傷等を伴い、迅速且つ正確な生体の正常化ができないという課題を有していた。また、ＮＦ−κＢの活性を制御するＩκＢの量及びリン酸化状態に影響することにより生体を正常化する方法はなかった。
【００１８】
これらの課題を解決すべく、発明者らは特許文献１６に生体又は生体組織を迅速且つ正確に正常化できる生体組織正常化方法を提案している。特許文献１６に示す技術は、微弱な直流電流を所定の間隔で間歇的に生体又は生体組織に通電し、さらに温熱を加えることで、当該生体又は生体組織における正常化機構を、蛋白質を介して活性化させる技術である。活性化させる蛋白質は、主にユビキチン化蛋白質、熱ショック蛋白質、IκＢ蛋白質等である。また、望ましくは印加する電圧（テスタ電圧値）を０．３Ｖ、周波数を５０Ｈｚないし６０Ｈｚの範囲、温熱の温度を３８度以上４５度以下に設定することが示されている。特許文献１６では、ヒトの培養細胞系における評価、マウスの生体における評価、変異蛋白質（ΔＦ５０８ＣＦＴＲ）を安定高発現させた培養細胞系における評価を行っている。いずれの場合においても微弱電流と温熱を併用した場合にＨＳＰの誘導、ユビキチン化の促進、IκＢ及びIκＢ−αリン酸化体の増加が顕著に行われていることが実験で示されている。つまり、特許文献１６に示す治療装置は、極めて優れたＨＳＰ誘導能を有し、且つ、プロテアソームを阻害することによる抗腫瘍効果を有することで各種疾患に有効であることが明らかである。また、IκＢの量を増加させることでIκＢのリン酸化を適度に抑制するため、ＮＦ−κＢによる過剰な免疫応答の結果として引き起こされる種々の病体を改善することが期待される。さらに、安全性の面からも臨床上極めて優れた有用性が期待できる。
【非特許文献１】Samali,A.et  ai.,Cell  Stress  &  Chaperones  3:228,1998
【非特許文献２】Minowada,G.et  al.,J.Clin.Invest.,95:2,1995とその引用文献
【非特許文献３】Kitagawa,K.et  al.,J.Cereb.Blood  Flow  Metab.,11:449,1991
【非特許文献４】Donnelly,T.J.et  al.,Circulation  85  :1048,1992
【非特許文献５】Maber,M.S.et  al.,J.Clin.Invest.,95:1446,1995
【非特許文献６】Polla  B.S.et  al.,Proc.Natl.Acad  Sci.USA,93:6458,1996
【非特許文献７】Koenig,W.J.et  al.,Plast  Recontsr.Surg.,90:659,1992
【非特許文献８】Flohe,S.et  al.,Traspl.lnt.,11:89,1998
【非特許文献９】kurosawa,S.et  al.,Eur.J.lmmunol.,23:1029,1993
【非特許文献１０】Denagel,D.C.et  al.,Crit.Rev.lmmunol.,13:71,1993
【非特許文献１１】Hauser,G.J.et  al.,Am.J.Physiol.,271:H2529,1996
【非特許文献１２】Villar,J.et  al.,Am.Rev.Respir.Dis.,147:177,1993
【非特許文献１３】Anning  Lin.Cancer  Biology,2003
【非特許文献１４】Aggarwal  BB  et  al.Indian  J  Exp  Biol,2004
【非特許文献１５】Alok  C.Bharti  et  al.Biochemical  Pharmacology,2002
【特許文献１６】特開２００６−２６３４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献１６の技術における電圧値の値は、テスタ電圧の値を示しており、実際に入力された電圧値とは異なる値である。つまり、テスタの値が、実際に効果が見られると思われる０．０１Ｖ以上０．４Ｖ以下になるように電圧を印加しているため、
実際の入力電圧値が明確にはなっていない。
また、電圧の立ち上がりに時間が掛かっている場合には、防御機能により十分な効果が得られていない可能性があるという課題を有する。
【００２０】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、微弱電流及び温熱を加えて生体または生体組織の正常化機構を蛋白質を介して活性化する方法において、最も効果的な電圧値及び立ち上げ時間で蛋白質を活性化する生体組織正常化方法、及び、治療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】
【００２１】
本発明に係る生体組織正常化装置は、直流電圧を所定の間隔で間歇的に印加することにより生じる微弱な直流電流を生体又は生体組織に通電し、当該生体又は生体組織に温熱を加えて、当該生体又は生体組織における正常化機構を熱ショック蛋白質又はユビキチン化蛋白質を介して活性化させる生体組織正常化装置であって、印加される入力電圧のパルス波形が矩形波であり、当該パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間が０．０５ミリ秒以上０．１ミリ秒以下であり、当該ピーク値が３．０Ｖ以上２０．０Ｖ以下であり、前記パルス波の立ち上がり時間が１８ナノ秒以上５０００ナノ秒以下であるものである。
【００２２】
このように、本発明においては、印加される入力電圧のパルス波形が矩形波であり、当該パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間が０．０５ミリ秒以上０．２ミリ秒以下であり、当該ピーク値が３．０Ｖ以上２０．０Ｖ以下であるため、印加する電圧の入力値が明確になり、生体又は生体組織の正常化を効果的に行うことができるという効果を奏する。
また、パルス波の立ち上がり時間が１８ナノ秒以上５０００ナノ秒以下という極めて短時間であるため、生体又は生体組織への刺激が明確となり、防御機能の働きを抑制して生体又は生体組織の正常化を極めて効果的に行うことができるという効果を奏する。
なお、パルス波の立ち上がり時間は、好ましくは１８ナノ秒以上５０００ナノ秒以下であり、より好ましくは１８ナノ秒以上１０００ナノ秒以下であり、さらに好ましくは１８ナノ秒である。
さらに、蛋白質が熱ショック蛋白質又はユビキチン化蛋白質であるため、各種疾患に有効性を示すことができると共に、プロテアソームを阻害することにより抗腫瘍効果を奏する。
【００２３】
なお、パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間は、好ましくは０．０５ミリ秒以上０．２ミリ秒以下であり、より好ましくは０．０５ミリ秒以上０．１５ミリ秒以下であり、さらに好ましくは０．１ミリ秒である。
また、パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値は、好ましくは３．０Ｖ以上２０．０Ｖ以下であり、より好ましくは３．０Ｖ以上１６．８Ｖ以下であり、さらに好ましくは動物レベルでは１２．０Ｖ、細胞レベルでは３．０Ｖ以上７．０Ｖ以下である。
【００２６】
（３．ピーク値とピーク時間の関係）
本発明に係る生体組織正常化装置は、前記パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間及びピーク値が反比例の関係であるものである。
このように、本発明においては、パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間及びピーク値が反比例の関係であるため、電流刺激と温熱刺激とを適度にバランスをとることができるため、生体又は生体組織の正常化を効果的に行うことができるという効果を奏する。
【００２８】
（５．直流電流の通電間隔）
本発明に係る生体組織正常化装置は、前記直流電圧の間歇的な間隔が、３０ｐｐｓないし１００ｐｐｓであるものである。
このように、本発明においては、直流電圧の間歇的な間隔が、３０ｐｐｓないし１００ｐｐｓであるため、電流刺激を適度に与えることで、生体又は生体組織の正常化を効果的に行うことができるという効果を奏する。
【００２９】
（６．温熱の温度）
本発明に係る生体組織正常化装置は、前記温熱が３８℃以上４５℃以下であるものである。
このように、本発明においては、温熱が３８℃以上４５℃以下であるため、温熱刺激を適度に与えることで、生体又は生体組織の正常化を効果的に行うことができるという効果を奏する。
【００３０】
本発明に係る治療装置は、前記生体組織正常化装置を用いた治療装置であって、１対のパッド素子が生体又は生体組織の異なる部位の表面に付着する導電性のシート体からなる導電層と、当該導電層の背面側に配設され、伝熱特性を有し且つ絶縁性のシート体からなる絶縁層と、当該絶縁層の背面側に配設され、両端部分に１対の電極が配設され、当該１対の電極間に抵抗が配設される発熱層とを備え、前記パッド素子間に電流を生じさせるための電圧を印加する電圧制御手段が、前記１対のパッドにおける各導電層間に微弱な直流電流を生じさせるために、入力電圧を所定の間隔で間歇的に供給制御すると共に、前記１対のパッド素子の各発熱層における各１対の電極間に電流を生じさせるための入力電圧を供給制御し、前記直流電流を生じさせるための入力電圧が、矩形波のパルス波形であり、当該パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間が０．０５ミリ秒以上０．１ミリ秒以下であり、当該ピーク値が３．０Ｖ以上２０．０Ｖ以下であり、前記パルス波の立ち上がり時間が１８ナノ秒以上５０００ナノ秒以下であるものである。
【００３１】
このように、本発明においては、印加される入力電圧のパルス波形が矩形波であり、当該パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間が０．０５ミリ秒以上０．２ミリ秒以下であり、当該ピーク値が細胞レベルで３．０Ｖ以上２０．０Ｖ以下であるため、印加する電圧の入力値が明確になり、生体又は生体組織の正常化を効果的に行うことができるという効果を奏する。
また、パルス波の立ち上がり時間が１８ナノ秒以上５０００ナノ秒以下という極めて短時間であるため、生体又は生体組織への刺激が明確となり、防御機能の働きを抑制して治療を極めて効果的に行うことができるという効果を奏する。
なお、パルス波の立ち上がり時間は、好ましくは１８ナノ秒以上５０００ナノ秒以下であり、より好ましくは１８ナノ秒以上１０００ナノ秒以下であり、さらに好ましくは１８ナノ秒である。
【００３２】
なお、電圧の入力にはファンクションジェネレータを用いてもよい。そうすることで、入力電圧を正確に印加することが可能となり、且つ、回路を簡潔にすることができる。
また、パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間は、好ましくは０．０５ミリ秒以上０．２ミリ秒以下であり、より好ましくは０．０５ミリ秒以上０．１５ミリ秒以下であり、さらに好ましくは０．１ミリ秒である。
さらに、パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値は、好ましくは３．０Ｖ以上２０．０Ｖ以下であり、より好ましくは３．０Ｖ以上１６．８Ｖ以下であり、さらに好ましくは動物レベルでは１２．０Ｖ、細胞レベルでは３．０Ｖ以上７．０Ｖ以下である。
【００３４】
（９．ピーク値とピーク時間の関係）
本発明に係る治療装置は、前記パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間及びピーク値が反比例の関係であることを特徴とする。
このように、本発明においては、パルス波の１周期における立ち上がりのピーク値を示す時間及びピーク値が反比例の関係であるため、電流刺激と温熱刺激とを適度にバランスをとることができるため、治療を効果的に行うことができるという効果を奏する。
【００３５】
（１０．カーボン繊維による抵抗の形成）
本発明に係る治療装置は、前記パッド素子の発熱層が、１対の電極が各々短冊状に形成され、当該電極間の抵抗が短冊状の電極に平行な方向に配向性を有するカーボン繊維で形成されることを特徴とする。
このように、本発明においては、パッド素子の発熱層が、１対の電極が各々短冊状に形成され、当該電極間の抵抗が短冊状の電極に平行な方向に配向性を有するカーボン繊維で形成されるため、電極間がカーボン繊維により短絡されることなく、この各平行なカーボン繊維相互間の適度な抵抗値により発熱できることとなり、治療を効果的に行うことができるという効果を奏する。
【００３６】
（１１．直流電流の通電間隔）
本発明に係る治療装置は、前記各導電層に供給される直流電圧が、５０ｐｐｓないし６０ｐｐｓの周期で間歇的に供給制御されることを特徴とする。
このように、本発明においては、直流電圧の間歇的な間隔が、５０ｐｐｓないし６０ｐｐｓであるため、電流刺激を適度に与えることで、治療を効果的に行うことができるという効果を奏する。
【００３７】
（１２．温熱の温度）
本発明に係る治療装置は、前記１対のパッド素子の各発熱層が、３８℃以上４５℃以下に加熱することを特徴とする。
このように、本発明においては、温熱が３８℃以上４５℃以下であるため、温熱刺激を適度に与えることで、治療を効果的に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る生体組織正常化装置を用いた治療装置を図１ないし図４に基づいて説明する。この図１は本実施形態に係る治療装置の全体概略構成図、図２は図１に記載の治療装置におけるパッド素子の平面図、図３は図２に記載のパッド素子のＡ−Ａ線断面図、図４は図３に記載のパット素子のＢ−Ｂ線断面図を示す。
【００３９】
前記各図において本実施形態に係る治療装置は、生体１００の異なる部位に１対のパッド素子１、２を付着し、この１対のパッド素子１、２間に電流を生じさせるために電源から供給される入力電圧を電圧制御手段３により制御して前記生体１００を治療する治療装置において、前記パッド素子１、２が、生体１００表面に付着する導電性のシート体からなる導電層１１、２１と、この導電層１１、２１の背面側に配設され、伝熱特性を有し且つ絶縁性のシート体からなる絶縁層１２、２２と、この絶縁層１２、２２の背面側に配設され、両端部分に１対の電極１３ａ・１３ｂ、２３ａ・２３ｂが配設され、この１対の電極１３ａ・１３ｂ、２３ａ・２３ｂ間に抵抗１３ｃ、２３ｃが配設される発熱層１３、２３と、この発熱層１３、２３の背面最外側に配設され、断熱特性を有し且つ絶縁性のシート体からなる被覆層１４、２４とを備え、電圧制御手段３が、前記１対のパッド素子１、２における各導電層１１、２１間に微弱な直流電流を生じさせるために入力電圧を所定の間隔で間歇的に供給制御すると共に、前記１対のパッド素子１、２の各発熱層１３、２３における各１対の電極１３ａ・１３ｂ、２３ａ・２３ｂ間に直流電流を生じさせるために入力電圧を供給制御する構成である。
【００４０】
前記発熱層１３、２３は、１対の電極１３ａ・１３ｂ、２３ａ・２３ｂが各々短冊状に形成され、この電極１３ａ・１３ｂ、２３ａ・２３ｂ間の抵抗１３ｃ、２３ｃが短冊状の電極１３ａ・１３ｂ、２３ａ・２３ｂに平行な方向に配向性を有するカーボン繊維１６で形成され、加熱温度４２℃に加熱される構成である。
【００４１】
前記電圧制御手段３は、導電層１１、２１に対して５５ｐｐｓの周期で間歇的にＯＮ状態となるように１０分以上３０分以下の間だけ電圧を供給し、印加する入力電圧を制御する構成である。
【００４２】
前記電圧制御手段３が生体又は生体組織に印加する入力電圧及び間歇的な印加の周波数についてヒトを対象とした試験結果に基づいて説明する。このヒト対象の試験はヒトの両足の印加部位に７．２［Ｖ］から２６．４［Ｖ］、好ましくは７．２［Ｖ］から１６．８［Ｖ］、さらに好ましくは１２．０[Ｖ]の入力電圧が前記電圧制御手段３により供給制御される。
【００４３】
このヒト対象の試験において、被試験者におけるヒトの両足に印加電圧１２．０［Ｖ］を印加し、周波数を３５［ｐｐｓ］から１５０［ｐｐｓ］で変化させて被試験者の感覚（快適感〜不快適感）を次の通り検出した。
【００４４】
まず、３５ｐｐｓでは、まだ違和感があり、長時間の処理で気持ちが悪くなることが解った。４５ｐｐｓでは、しびれ感が強く、気持ちが悪く（不快）感じ、長時間の処理が無理であることが解った。５０ｐｐｓでは、快適感の許容範囲であることが解った。５５ｐｐｓでは、極めて快適であることが解った。６０ｐｐｓでは、快適感の許容範囲であることが解った。
【００４５】
また、６５ｐｐｓでは、少し刺激が感じられなくなり、入力電圧を１４．４［Ｖ］に上げると５５ｐｐｓ時に近いような刺激を感じることができるものの、ただ、最適ではないことが解った。７０ｐｐｓでは、ほとんど刺激を感じられないことが解った。７５ｐｐｓでは、ほとんど刺激を感じられず、入力電圧を１６．８［Ｖ］に上げると少し刺激を感じることが解った。１００ｐｐｓでは、全く刺激を感じられず、入力電圧を１９．２［Ｖ］に上げると少し刺激を感じることが解った。１５０ｐｐｓでは、全く刺激を感じられず、入力電圧を２６．４［Ｖ］にまで上げたが感じないことが解った。
【００４６】
また、入力電圧を９．６［Ｖ］、１２．０［Ｖ］、及び１６．８［Ｖ］とした場合におけるこの直流電圧を間歇的に印加する周波数の最適周波数を試験にて求めた。この入力電圧が９．６［Ｖ］の場合に周波数を３５＜ｐｐｓ＜５０で変化させると、３５［ｐｐｓ］以下はしびれ感が強く気持ちが悪く感じ、５０［ｐｐｓ］以上では感じない。また、入力電圧が１２．０［Ｖ］の場合に周波数を４５＜ｐｐｓ＜６０で変化させると、４５［ｐｐｓ］以下はしびれ感が強く気持ちが悪く感じ、７５［ｐｐｓ］以上では感じない。また、入力電圧が１６．８［Ｖ］の場合に周波数を６５＜ｐｐｓ＜７５で変化させると、７５［ｐｐｓ］以下は強く筋肉の収縮が現れるか、気持ちが悪く感じ、７５［ｐｐｓ］以上では感じない。
【００４７】
以上の試験結果より、動物レベルでは入力電圧が１２．０［Ｖ］で周波数５５（±１）［ｐｐｓ］が最適周波数であり、５０［ｐｐｓ］ないし６０［ｐｐｓ］の範囲で電圧制御手段３が制御することが望ましいことが解る。
【００４８】
また、生体又は生体組織に対する電気信号の機能から、前記電圧制御手段３は次の通り入力電圧を制御することできる。即ち、生体又は生体組織の非興奮性細胞に生体電流に相当する微弱電流が通電するように強制的に電圧を印加して、体内のタンパク質を介して活性化するものである。このように非興奮性細胞にのみ生体電流に相当する微弱電流を通電し、筋肉性細胞等の興奮性細胞に生体電流に相当する外部からの電流を通電しないので収縮等の刺激を与えることがない。
従って、電圧制御手段３は、興奮性細胞が、例えば筋肉性細胞を不快に収縮させない電流レベルの微弱電流を通電するように印加する入力電圧を制御する。
【実施例】
【００４９】
以下に、本実施形態における治療装置の動作により発現する蛋白質の誘導効果をヒトの培養細胞系について実験した結果に基づいて具体的に説明する。
（１．検討項目）
ヒトの培養細胞系（ヒト肺ガン細胞のＡ５４９細胞）における評価を以下のi)、ii)の２点について行った。
（１−１）ＨＳＰ７２の誘導
（１−２）ユビキチン化の促進
【００５０】
（２．実施方法）
ファンクションジェネレータ（以下、ＦＧとする）で印加する入力電圧を５．０［Ｖ］、立ち上がり時間を１８ｎｓｅｃに設定し、そのピーク値を示す時間を様々に変更して以下のそれぞれの検証を行った。また、加える温熱の温度を４２℃に設定して検証を行った。
（２−１  ＨＳＰ７２の誘導）
ＨＳＰ７０の測定はマウス抗ＨＳＰ７０モノクローナル抗体を用いたイムノブロットを行い、結合した抗体を増感化学発光法（Enhanced  chemiluminescence;ＥＣＬ）ウエスタンブロット検出キット(アマシャム社製)で検出し測定した。ローディングコントロールとしてカルネキシン（ＣＮＸ）を検出した。
（２−２  ユビキチン化の促進）
ユビキチン化蛋白質の測定は、マウス抗ユビキチン化蛋白質モノクローナル抗体を用いたイムノブロットを行い、結合した抗体を増感化学発光法（Enhanced  chemiluminescence;ＥＣＬ）ウエスタンブロット検出キット(アマシャム社製)で検出し測定した。
【００５１】
（３．実施結果）
（３−１  ＨＳＰ７２の誘導）（図５を参照）
図５は、温熱＋ＦＧ電圧（ピーク時間０．０５ｍｓｅｃ）、温熱＋ＦＧ電圧（ピーク時間０．１ｍｓｅｃ）、温熱＋ＦＧ電圧（ピーク時間０．１５ｍｓｅｃ）、温熱＋ＦＧ電圧（ピーク時間０．２ｍｓｅｃ）、温熱＋ＦＧ電圧（ピーク時間１ｍｓｅｃ）のそれぞれの場合におけるＨＳＰ７２の発現量を示す。
【００５２】
図５に示すグラフから、ピーク時間が０．１ｍｓｅｃの場合にＨＳＰ７２の発現量が最も多くなっていることがわかる。また、ピーク時間が０．０５ｍｓｅｃ、０．１５ｍｓｅｃの場合にはＨＳＰ７２の発現量が０．１ｍｓｅｃの場合に比べると少ないが、発現量は増えている。つまり、好ましくはピーク時間を０．０５ｍｓｅｃ〜０．２ｍｓｅｃ、より好ましくは０．０５ｍｓｅｃ〜０．１５ｍｓｅｃ、さらに好ましくは０．１ｍｓｅｃに設定するのが良いということが言える。
また、印加する入力電圧は細胞レベルで３．０［Ｖ］〜７．０［Ｖ］、好ましくは５．０［Ｖ］に設定するのが良い。
さらに、電圧の立ち上がり時間は１８ｎｓｅｃ〜５０００ｎｓｅｃ、好ましくは１８ｎｓｅｃに設定するのが良い。そうすることで、生体組織や細胞への刺激が明確となり、防御機能の働きを抑制して生体組織の正常化を極めて効果的に行うことができる
【００５３】
（３−２  ユビキチン化の促進）（図６を参照）
ＨＳは温熱の有無を示しており、温熱を加えた場合を＋、温熱を加えていない場合を−で示す。また、ピーク値を示す時間を０．０５ｍｓｅｃ、０．１ｍｓｅｃ、０．１５ｍｓｅｃ、０．２ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃとし、それぞれの場合におけるユビキチン化蛋白質をウエスタンブロット法により検出した。ここでも、ピーク時間が０．０５ｍｓｅｃ〜０．１５ｍｓｅｃにかけてユビキチン化が促進されていることがわかる。特に、０．１ｍｓｅｃの場合が最もユビキチン化の促進を確認することができる。
【００５４】
以上のように本発明に係る生体組織正常化装置及び生体組織正常化装置を用いた治療装置は、極めて優れたＨＳＰ誘導能を有し、各種疾患に有効であることが明らかである。また、本発明に係る生体組織正常化装置及び生体組織正常化装置を用いた治療装置は、その安全性の高さから考えても、臨床上極めて優れた有用性が期待できる。前記各種疾患の具体例としては、脳神経疾患、心脈管系疾患、消化器系疾患、代謝性疾患、自己免疫疾患、変性疾患、虚血性神経細胞障害、虚血・再灌流傷害、嚢胞性繊維症、悪性腫瘍、感染症、肝不全、腎不全、薬物中毒、重金属中毒、放射線傷害、紫外線傷害、生体侵襲、又は老化等がある。脳神経疾患には、脳卒中、脳卒中後遺症、遅発性神経細胞死、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症又はクロイツフェルド・ヤコブ病等がある。
【００５５】
また、本発明に係る生体組織正常化装置及び生体組織正常化装置を用いた治療装置は、エビキチン化蛋白質を介して生体又は生体組織における正常化機構を活性化されるものであり、細胞内の約８０％の蛋白質がユビキチン化された後にプロテアソームで分解される。しかし、プロテアソームの働きが阻害されると、細胞内に分解されないユビキチン化蛋白質が増加するため、細胞は計画的な細胞死の道を選択する。この原理を利用して、プロテアソーム阻害剤が現在、抗癌剤として注目されている（Julian  A.Cancer  Cell,2003,Angelika  M.B  et  al.European  Journalof  Cancer,2004）。
【００５６】
プロテアソーム阻害剤は、蛋白質の合成や分解が盛んな増殖期に作用しやすい。正常細胞と比較して、腫瘍細胞内では細胞増殖に関連する蛋白質の調節異常が生じているため、細胞の増殖率が非常に速い。そのため腫瘍組織は、増殖期の細胞に作用するプロテアソーム阻害剤の影響を受けやすい。本発明に係る生体組織正常化装置及び生体組織正常化装置を用いた治療装置は、ユビキチン化を促進するため、細胞内のユビキチン化蛋白質が非常に増加する。そのためプロテアソームが飽和状態となり、プロテアソームの働きが阻害された時と同様な状態になる。
【００５７】
すなわち、本発明に係る生体組織正常化装置及び生体組織正常化装置を用いた治療装置は、プロテアソームを阻害することによる抗腫瘍効果も有している。また、その効果は、これらの原理に基づき、腫瘍細胞特異的に発揮されることも期待できる。このようにユビキチン化蛋白質を介したユビキチン・プロテアソームシステムの正常化機構成により改善される疾患としては、神経変性疾患（例えば、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、ミオクロニーてんかん等）、癌疾患（例えば、家族性乳がん、卵巣がん等）、色素性乾皮症等がある。
【００５８】
なお、本発明は、前記実施の形態においてヒトの培養細胞系の動物の組織細胞を対象として説明したが、植物の組織細胞に対しても適用することができ、同様の作用・効果が奏し得られる。
【００５９】
また、細胞レベルでのファンクションジェネレータによる入力電圧を３．０［Ｖ］〜７．０［Ｖ］、好ましくは５．０［Ｖ］に設定して説明したが、動物レベルでは７．２［Ｖ］以上１６．８［Ｖ］以下、好ましくは１２．０［Ｖ］を入力電圧としてＦＧの設定を行うことで、上記で説明した効果と同じ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１の実施形態に係る治療装置の全体概略構成図である。
【図２】図１に記載の治療装置におけるパッド素子の平面図である。
【図３】図２に記載のパッド素子のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３に記載のパット素子のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】ＨＳＰ７２の誘導の評価結果である。
【図６】ユビキチン化の促進の評価結果である。
【符号の説明】
【００６１】
１、２  パッド素子
３  電圧制御手段
１１、２１  導電層
１２、２２  絶縁層
１３、２３  発熱層
１３ａ・１３ｂ、２３ａ・２３ｂ  電極
１６  カーボン繊維
１４、２４  被覆層
１００  生体
２００  電源
【図１】
0005148254.tif 000002
【図２】
0005148254.tif 000003
【図３】
0005148254.tif 000004
【図４】
0005148254.tif 000005
【図５】
0005148254.tif 000006
【図６】
0005148254.tif 000007