(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入部の内部に進退自在に挿入される挿入部材と、
所定の治療用遺伝子を取付けるための前記挿入部材の先端に備えられた取付け部と、
前記内視鏡の挿入部の外部に設けられ、前記挿入部材が前記内視鏡の挿入部の内部で進退自在となるように前記挿入部材の基端を保持するバネを有した固定部材と、
前記固定部材にて保持された前記挿入部材の前記基端から、前記挿入部材の前記先端に備えられた前記取付け部に所定の衝撃を伝達し、前記取付け部に取付けられた前記治療用遺伝子を飛散するよう、前記挿入部材の前記基端に衝突して該基端に衝撃を与える衝撃付与手段と、
前記衝撃付与手段を駆動する駆動手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用遺伝子治療装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、体腔内に挿入する挿入部材を介して生体細胞内に治療用遺伝子を導入して治療する内視鏡用遺伝子治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＤＮＡでコーティングした金属微粒子を加速して植物細胞に撃ち込み細胞内に導入する遺伝子導入方法は、植物細胞工学Ｖｏｌ．４  Ｎｏ．１  １９９２実験講座「遺伝子導入実験法１」（パーティクルガン法）で知られている。
【０００３】
また、ＤＮＡの配列などを人為的に操作し、これを他の生物の細胞内に組み入れる、所謂ＤＮＡ組替えの技術は、塗料の研究  Ｎｏ．１１９  Ｍａｒ．１９９１「細胞内への遺伝子導入装置」（マッハインパクターＫＰＧ−１０）で知られている。
【０００４】
また、患者の目的部位に存在する細胞内に、in vivo で治療用遺伝子を導入するための遺伝子治療用処置具は、特開平５−３００９４６号公報で知られており、これは、体腔内に挿入されるプローブを通して体腔内の目的部位に存在する生体細胞表面に遺伝子を供給するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した特開平５−３００９４６号公報のものは、生体の組織に電極を刺して通電するため、通電部の組織に損傷を与えるという問題がある。また、この方式では、病変部の細胞壁に十分な孔を開けることができない場合があるため、遺伝子の導入を確実に行うことができない。
【０００６】
また、前記植物細胞工学Ｖｏｌ．４  Ｎｏ．１および塗料の研究  Ｎｏ．１１９は、治療用遺伝子を火薬や高圧ガスを利用して、病変部の細胞内部に撃ち込む方式では、操作にあたっての熟練が必要とされる。また、経内視鏡的に使用できる構成でないため、生体の体腔内において目的部位に確実に遺伝子粒子を放出することができないという問題がある。
【０００７】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、治療用遺伝子を生体の組織の細胞内部に簡単な手法で供給することができる内視鏡用遺伝子治療装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、内視鏡の挿入部の内部に進退自在に挿入される挿入部材と、所定の治療用遺伝子を取付けるための前記挿入部材の先端に備えられた取付け部と、前記内視鏡の挿入部の外部に設けられ、前記挿入部材が前記内視鏡の挿入部の内部で進退自在となるように前記挿入部材の基端を保持するバネを有した固定部材と、前記固定部材にて保持された前記挿入部材の前記基端から、前記挿入部材の前記先端に備えられた前記取付け部に所定の衝撃を伝達し、前記取付け部に取付けられた前記治療用遺伝子を飛散するよう、前記挿入部材の前記基端に衝突して該基端に衝撃を与える衝撃付与手段と、前記衝撃付与手段を駆動する駆動手段と、を具備したことを特徴とする内視鏡用遺伝子治療装置にある。
【０００９】
前記構成によれば、体腔内に挿入される挿入部材の遠位端に治療用遺伝子を取付け、挿入部材に運動エネルギを供給することにより、治療用遺伝子を病変部に確実に導入することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は第１の実施形態を示す。図１（ａ）は、遺伝子治療での構成を示し、内視鏡を介して体腔内の処置を行っている図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の部分拡大図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の部分拡大図である。また、図２（ａ）〜（ｅ）は、遺伝子治療装置の可動部の動きを示したものである。
【００１１】
図１に示すように、遺伝子治療装置の装置本体１は、操作者（図示せず）が把持する操作部２とはケーブル６を介して電気的に接続されている。操作部２には挿入部材としてのシャフト３が固定部材７によって軸方向に進退自在に支持されている。シャフト３は固定部材７に固定された外套管８を介して、体腔内Ａの病変部Ｂの近辺に導かれるものであり、体腔内Ａへの導入は、内視鏡９の挿入部１０に外套管８を挿入することにより行われる。シャフト３は遠位端４を有し、遠位端４の先端部には、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、治療用遺伝子１１をコーティングした金属粒子５が粘着液２２によって取り付けられている。
【００１２】
また、装置本体１にはパルス発生手段１３及び制御装置１４が設けられている。パルス発生手段１３及び制御装置１４は操作部２の内部のソレノイド１５及びＯＮ／ＯＦＦ切換スイッチ１６に結線されている。操作部２の内部には磁芯１７がバネ１８によって支持されており、固定部材７の内部にはバネ１９、シャフト３の近位端２０及びシャフト３の動きの限界点２１が設けられている。
【００１３】
次に、図２を用いて第１の実施形態の作用を説明する。
操作部２に設けられたＯＮ／ＯＦＦ切換スイッチ１６を押圧すると、装置本体１の内部の制御装置１４がＯＮ信号をパルス発生手段１３に伝え、パルス発生手段１３より高電圧パルスが発生される。パルス発生手段１３からの高電圧パルスがソレノイド１５に供給されると、図２（ａ）のように磁芯１７が急加速し、図２（ｂ）のように近位端２０に衝突する。
【００１４】
磁芯１７の衝突を受けたシャフト３は急加速し、図２（ｃ）に示すように固定部材７の内部の限界点２１に達した所で再び衝突し、はね返る。この衝突の衝撃を受けた結果、遠位端４に取り付けられている治療用遺伝子１１を含む金属粒子５が、図２（ｄ）のように遠位端４より飛散し、図２（ｅ）のように病変部Ｂの組織細胞Ｃ内に取り込まれる。
【００１５】
したがって、第１の実施形態によれば、電磁場生成により磁性体に運動エネルギを与える方式を利用して、治療用遺伝子１１を強制的に病変部Ｂに取り込む手段であるため、安全、確実、かつ均等に遺伝子治療を行うことができる。
【００１６】
図３は第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、第１の実施形態の遺伝子治療装置に、治療用遺伝子１１をコーティングした金属粒子５と粘着液２２を貯蔵するシリンジ２３、金属粒子５及び粘着液２２をシリンジ２３から遠位端４に供給するピストン２４、金属粒子５及び粘着液２２の流路であるカテーテル２５及びカテーテル２５を挿入するための外套管８の第２の挿入部２６とが追加されたものである。
【００１７】
なお、シリンジ２３は通常、操作部２の操作者（図示せず）と別の、第２の操作者により保持される。
次に、第２の実施形態の作用について第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。遠位端４より治療用遺伝子１１をコーティングした金属粒子５を病変部Ｂに一旦発射した後に、シリンジ２３に貯蔵された粘着液２２を含む新たな金属粒子５を、ピストン２４を押圧することにより、カテーテル２５を介して遠位端４に供給することができる。
【００１８】
このため、一旦金属粒子５を病変部Ｂに発射した後でも、新たな金属粒子５を繰り返し供給することができるため、毎回シャフト３を取り外して金属粒子５を遠位端４に取り付ける必要がないため、遺伝子治療を効果的に行うことができる。
【００１９】
図４は第３の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図４（ａ）に示すように、第１の実施形態の遺伝子治療装置の外套管８には放射線透過可能な部材で遮光されたシンチレータ３１に接続するファイバー３２とが具備され、外套管８はファイバー３２を保護する光ケーブル３４を介して画像プロセッサ３５に接続されている。画像プロセッサ３５は、ファイバー３２に接続する光センサ３８、信号モニタ３９、映像化手段４０とを設けており、内視鏡９と画像プロセッサ３５は画像ケーブル３３によって接続されている。
【００２０】
光センサ３８と信号モニタ３９、信号モニタ３９と映像化手段４０及び映像化手段４０と内視鏡９の画像信号生成部４１とは、それぞれ電気的に接続されている。また、画像プロセッサ３５は画像ケーブル３６によってモニタ３７に接続されている。また、３０は体腔内Ａの病変部Ｂより発せられる放射線を示している。
【００２１】
次に、第３の実施形態の作用を図４（ｂ）に基づいて説明する。図４（ｂ）において、体腔内Ａの病変部Ｂから発せられる放射線３０は、外套管８に設けられたシンチレータ３１により光信号に変換される。光信号は、外套管８の内部のファイバー３２から光ケーブル３４を介して画像プロセッサ３５の内部の光センサ３８に送られ、光センサ３８によって電気信号に変換される。
【００２２】
変換された電気信号は、光センサ３８に接続する信号モニタ３９によって解析され画像情報に変換後、映像化手段４０に送られる。映像化手段４０では、信号モニタ３９からの病変部Ｂに関する画像情報と、内視鏡９の内部の画像信号生成部４１からの画像情報とを受けて、病変部Ｂを強調した映像信号を作成し、モニタ３７に映像信号を送る。これによりモニタ３７に病変部の位置を示した内視鏡映像が映し出される。
【００２３】
以上の結果、術者は内視鏡で認められないような体腔内の表面上に現れない病変部の位置をモニタ３７上で確認することができるため、効率の良い確実な遺伝子治療を行うことができる。
【００２４】
図５は前記各実施形態におけるシャフト３の遠位端４の変形例を示すものである。図５（ａ）は、遠位端４の金属粒子５の取付け面４ａは、凹凸の形状に形成されている。このように形成することによって取付け面４ａが平坦なものに比べ、金属粒子５の取付け量が多い。このため、一度に多量の遺伝子導入を行う上で効果がある。
【００２５】
図５（ｂ）は、遠位端４の金属粒子５の取付け面４ｂは半球凸状に形成されている。このように形成することによって、金属粒子５は拡散する方向に飛散する。このため、広範囲に遺伝子導入を行う場合に効果がある。
【００２６】
図５（ｃ）は、遠位端４の金属粒子５の取付け面４ｃは半球凹状に形成されている。このように形成することによって、金属粒子５は集束する方向に飛散する。このため、狭い範囲に多量の遺伝子を導入する場合に効果がある。
【００２７】
図５（ｄ）は、遠位端４にはフード４５が取付けられている。フード４５を長手方向に延ばすことにより、金属粒子５の飛散方向をガイドすると共に、金属粒子５の落下を防止するという点で効果がある。
【００２８】
図５（ｅ）は、遠位端４はシャフト３に対して着脱自在であり、用途に応じて形状の異なる遠位端４を交換することが可能な点で効果がある。
前記実施形態によれば、次のような構成が得られる。
【００２９】
（付記１）治療用遺伝子を病変部に導入するための遺伝子治療装置であって、体腔内に挿入され遠位端に治療用遺伝子を取付ける取付け部を有する挿入部材と、前記挿入部材に運動エネルギを供給し、前記治療用遺伝子を病変部に導入する手段とを具備したことを特徴とする遺伝子治療装置。
【００３０】
（付記２）付記１において、前記治療用遺伝子を金属粒子に取付けた状態を以て病変部に導入することを特徴とする遺伝子治療装置。
（付記３）付記１において、内視鏡と組み合わせて使用することを特徴とする遺伝子治療装置。
【００３１】
（付記４）付記１において、前記挿入部材に対し、前記治療用遺伝子を繰り返し取付ける手段を設けたことを特徴とする遺伝子治療装置。
（付記５）付記１において、病変部より発せられる生体情報を検知する手段と、前記検知手段により検知した病変部の情報を術者に告知する手段とを設けたことを特徴とする遺伝子治療装置。
（付記６）付記１において、前記挿入部材の前記治療用遺伝子の取付け部を交換可能としたことを特徴とする遺伝子治療装置。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、体腔内に挿入される挿入部材の遠位端に治療用遺伝子を取付ける取付け部を設け、前記挿入部材に運動エネルギを供給し、前記治療用遺伝子を病変部に導入することにより、治療用遺伝子を生体内の組織内部に安全で、確実に、かつ均等に導入することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示し、（ａ）は、遺伝子治療装置の縦断側面図、（ｂ）は、部分拡大図、（ｃ）は、（ｂ）の部分拡大図。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、同実施形態の作用説明図。
【図３】この発明の第２の実施形態を示す遺伝子治療装置の縦断側面図。
【図４】この発明の第３の実施形態を示し、（ａ）は遺伝子治療装置の縦断側面図、（ｂ）は作用を示すブロック図。
【図５】（ａ）〜（ｅ）前記実施形態における遠位端の変形例を示す図。
【符号の説明】
３…シャフト（挿入部材）
４…遠位端
１１…治療用遺伝子
１７…磁芯（運動エネルギ供給手段）
【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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