JP2002518146A

JP2002518146A - 異常細胞のサバイバルプロセスを妨げる装置と方法

Info

Publication number: JP2002518146A
Application number: JP2000555670A
Authority: JP
Inventors: サンティトファニ，
Original assignee: サンティトファニ，
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2002-06-25
Also published as: EP1091786A1; US8192969B2; EP0966988A1; ES2258845T3; DE69929197T2; EP1091786B1; BR9911554A; RU2245728C2; DE69929197D1; ATE314115T1; CA2335606C; US20050267535A1; AU769400B2; CA2335606A1; WO1999066987A1; CN1313778A; AU5028499A

Abstract

(57)【要約】【課題】異常細胞のサバイバルプロセスを妨げる装置と方法を提供する。【解決手段】正常な細胞に悪影響を与えることのない磁場を使うことによって直接的に、もしくは、間接的にアポプトシスを生きている異常細胞に与えることを含む、異常細胞のサバイバルプロセスを妨ぐ方法と装置である。１から１００ｍＴまでの範囲内の、好ましくは、１から３０ｍＴの範囲内の低強度の静磁場（Ｓ）と極低周波（ＥＬＦ）の磁場が使われる。特に、ＳＥＬＦ場が使われ、これは、異なるシーケンスのＳ場やＥＬＦ場、即ち、Ｓ場の次にＥＬＦ場、ＥＬＦ場の次にＳ場、同時にＳ場とＥＬＦ場、Ｓ場、もしくは、ＥＬＦ場単独のものである。ここで、ＥＬＦ場は、１から１０００ヘルツの範囲内のフィールド周波数をもつ。本方法を実行する装置は、動作環境を横切る静磁場を生成する手段や、Ｓ場に加えてさらに極低周波（ＥＬＦ）の電磁場を動作環境に生成する手段を備える。Ｓ場生成手段に関連するＳ場を変調し、１から１００ｍＴまでの範囲内で、好ましくは、１から３０ｍＴまでの範囲内で所定の関するに基づきＳ場の強度を変える手段が提供される。また、ＥＬＦ場生成手段に関するＥＬＦ場を変調し、１から１００ｍＴの範囲内で、好ましくは、１から３０ｍＴの範囲内で所定の関数に基づく強度で１から１０００ヘルツの範囲内の周波数をＥＬＦ場に与える手段が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明の分野】

本発明は、一般的に、異常細胞のサバイバルプロセスを妨げる装置に関する。

【０００２】更に、本発明は、異常細胞のサバイバルを防止する装置によって実行される微
生物学的な方法に関する。特に、細胞サバイバルのメカニズムの変質から引き起
こされるガンやその他の疾病からの影響を受ける細胞に関する。

【０００３】特に、その防止は、装置によって生成された極低周波の静電磁場（ＥＬＦ）か
ら誘導されるものである。

【０００４】以下では、静磁場と極低周波電磁場はそれぞれＳとＥＬＦとも呼ばれる。更に
、様々なシーケンスの一連のＳやＥＬＦ場の可能な組合せ、例えば、Ｓ場の次に
ＥＬＦ場、ＥＬＦの次にＳ場、ＳとＥＬＦ場、単独のＳ場、もしくは、ＥＬＦ場
を以下ＳＥＬＦ場と呼ぶ。

【０００５】本発明の背景ペリセルラ領域と、極低周波（ＥＬＦ）電磁場によって誘導される電流によっ
て、特定の細胞膜に電気化学的事象を誘導することが知られている。ここで、そ
の周波数範囲は１ヘルツから３００ヘルツであるが、場合によっては１０００ヘ
ルツまでの範囲である。また、その事象は、主要な生物学的信号の伝達／増幅プ
ロセスにとって重要なものである。

【０００６】これらの生化学的で媒介的な事象により、細胞質の第２の伝達子と内部の効果
器、例えば、フリーＣａ⁺⁺と蛋白質ホスホリラーゼ（キナーゼ）が生成される。
これによって、細胞の増殖分化と機能特性の変質が引き起こされるだけでなく、
高分子の生合成の特定の変化も引き起こされる［１Ｍ．ブランク、１９９３年
］。

【０００７】更に、Ｓ場とＥＬＦ場がＤＮＡの合成、ＤＮＡの統合、転写、翻訳に影響を与
える可能性に関する文書がある［２ライボフ１９８４年、３トファニ１９９
５年、４グッドマン１９９１年、５フィリップス１９９２年］。

【０００８】実験に基づく発見の一部を説明可能な物理的メカニズムの１つは、イオン（即
ち、Ｃａ⁺⁺）に対する直接的な効果、即ち、細胞膜で配位子によって連結させる
ことに対する直接的な効果についてである［６ライボフ１９８５、７チアブレ
ラ１９８５、８レドネフ１９９１、９ブランチャード１９９４］。

【０００９】Ｃａ⁺⁺代謝の変化に影響が及ぶことで、細胞のアポプトシス（プログラムされ
た細胞の死）が導かれることがある［１０プレストン、１１トランプ１９９７
年］。

【００１０】他の物理的な相互作用のメカニズムは、不対電子を持つ原子と分子の電子スピ
ンの動きに対する直接的電界効果が細胞の適切な細胞信号伝達経路（カルシウム
代謝を含む）の動力学に影響を及ぼす可能性に関する。この影響が、スピンと相
互相関のあるフリーラジカル対の組換え比率に作用することがあり、その結果、
酸化還元反応による信号伝達が起こる［１２グランドラー１９９２、１３ポル
ク１９９２、１４ウォレゼェックとバディンガー１９９２、１５アデイ１
９９３］。

【００１１】特に、フリーラジカルのスピンの一量状態−三重項状態のエネルギーレベルの
遷移は、スピンと相互相関のあるフリーラジカル対の組換え比率を上げるために
重大なものである。

【００１２】低レベルで非熱的な（３０ｍＴまでの強さの）Ｓ磁場とＥＬＦ磁場がラジカル
対の反作用の動力学とその効果に影響を与える可能性については、試験管内実験
での磁気化学では周知のことである［１６ステイナー１９８９］。

【００１３】自然発生するフリーラジカルには、酸素、もしくは、窒素に基づく不対電子、
例えば、超酸化物の陰イオン、ヒドロキシラジカル、窒素酸化物等がある。これ
らの活性酸素類（ＲＯＳ）と活性窒素類（ＲＮＳ）は蛋白質を目標とし、フリー
ラジカル媒介の信号伝達事象に機械的な解釈を明瞭に与えることができる。これ
らの事象は、成長因子、イオン輸送（即ち、Ｃａ⁺⁺の経路）、転写、アポプトシ
スに影響を与えることがある［１７ランダー１９９７］。

【００１４】アポプトシスとは、形態論的に全く異なる形態の、プログラムされた細胞死で
ある。これは、成長とホメオスタシスの期間と、ガンと後天性免疫不全症候群と
神経退行性障害と、その他の疾病を含む多くの疾病で重要な役割を果たす細胞の
サバイバルプロセスに関係がある。ここで、その他の疾病とは、一変した細胞の
サバイバルプロセスによって特徴づけられる病気に類似するものである。アポプ
トシスは、細胞固有の自殺プログラムが活動することによって発生する。アポ
プトシスの基本的な遺伝のメカニズムは、基本的に全ての哺乳動物の細胞でいつ
でも存在するようである。しかし、自殺プログラムの活動は、細胞内部と細胞外
部の環境の両方から起こる多くの様々な信号によって制限される。

【００１５】アポプトシスを制限することに関与する全遺伝子の中で、ｐ５３遺伝子が特に
注目されている。転写因子を符号化する、多くの人間のガンに共通のこの遺伝子
は、ある環境的な損傷に対する細胞の反応を調停する。ｐ５３蛋白質は、変質し
たＤＮＡを細胞が修理できるように一時的に細胞分裂を停止させるか、もしくは
、細胞をアポプトシス的な死に導く。

【００１６】公表されたデータによれば、以下の３工程のプロセスによるアポプトシスの際
に、ｐ５３が出現するとしている。即ち、１）酸化還元反応に関与する遺伝子の
転写反応の誘発、２）活性酸素類（ＲＯＳ）の形成、３）ミトコンドリア要素の
酸化による退化であり、これによって細胞が死に至る［１８ポルヤック１９９
７］。

【００１７】更に、酸化防止エージェントが低酸素症の腫瘍細胞１９［ワルク、１９８８
］を治療し、血管生長因子２０［アミルクホスラヴィ、１９９８］の効果があ
る薬に結合される。

【００１８】更に、公表されたデータは、ＥＬＦ場の刺激に対して異常細胞は正常細胞と異
なる反応を行うという考え方を支持するものである。２１カドッシ［１９９２年
］によれば、ＥＬＦ場に曝され（前もってミトゲンを使って）た場合、正常な患
者のリンパ球からの応答は、ダウン症候群、エイズ、慢性のリンパ球白血病の患
者のリンパ球と異なる。

【００１９】正常なリンパ球ではなく、白血病のリンパ球では、細胞膜を横断して流入する
Ｃａ⁺⁺がＥＬＦ場に影響されることもわかっている［２２ウォレクゼック、１
９９６］。

【００２０】変質した細胞のサバイバルプロセスでは電気的な乱れが発生して、異常な電気
的振る舞いが起こる。実際に正常な細胞と比較すると、急速に激増する変質した
細胞は電気的に脱極化した細胞膜を持つ［２３ビンゲリ１９８６、２４マリノ
１９９４］。また、ガンの発生時には、皮膜組織の細胞は経上皮性ポテンシャ
ルを失うことも知られている［２５デイビース１９８７、２６ゴーラー１９
８６、２７キャプコ１９９６］。正常な細胞と比較して、腫瘍細胞での異なる
電気的な振る舞いは新たに提案されたガン検診様式の基礎となる［２８クジック
１９９８］。更に、変質した細胞と組織のフリーラジカル濃度は、不変質のも
のよりも高い［２９ザトロースキ１９９１、３０シュルヤコフスカヤ１９９
３、３１イワガキ１９９５］。

【００２１】殺すのではなく、ガンの直接信号伝達療法（ＳＴＤＴ）を使って生体内で細胞
のアポプトシスを引き起こすことに、全ての化学療法に関する努力が捧げられて
いる［３２レビン１９９８］。

【００２２】信号伝達とは、遺伝情報を翻訳して、例えば、外部刺激を細胞が解釈しそれに
応答して自己の複製を作ることを許す信号伝達カスケードを作ることを意味する
機能用語である。最近の証拠から示唆されることは、細胞のサバイバルプロセス
の変質の原因が、ガン、ウイルス感染、自己免疫性の疾病、神経退行性障害、エ
イズを含む多くの人間の疾病の病原体にあることである。サバイバルプロセスの
メカニズムに関係するアポプトティックな閾値を特別に変更するようにもくろま
れた治療は、これらの疾病の一部の自然進行を変える可能性を持つ［３３トンプ
ソン１９９５］。

【００２３】これまでは、高強度の電場、電磁場、磁場を使って異常細胞を破壊していた。

【００２４】３４ＵＳ４６６５８９８では、悪性の細胞を選択的に中性化／破壊するために
高強度のパルス性磁場を使って悪性細胞をもつ動物を治療する装置について説明
している。本装置は、１テスラから１０テスラまでの範囲の強度で、また、５−
１０００キロヘルツの範囲で極性を変えた熱的磁場を生成する。好適な実施形態
では、磁場の強度は１から５０テルサの範囲内に設定される。特に、複数の例で
は、５テルサで８キロヘルツから、１８テルサで２５０キロヘルツまで設定した
。

【００２５】試験管内でのガン防止療法のために様々なＥＬＦの熱的で連続的な場、もしく
は、パルス場が使われた［３５ナリタ１９９７、３６ライルマン１９９６
］。

【００２６】これらのケースでは、それらの場は非常に高強度のものであり、人々が安全基
準内で被曝する強度よりもはるかに高い。また、熱を生み出すので、正常な組織
と細胞に損傷を与えることになる。

【００２７】さらに、ＥＬＦの低強度の電磁場を使って、ＤＥ４１２２３８０Ａ１とＵＳ５
１５６５８７に示されているような悪性細胞の有糸分裂を抑制していた。しかし
ながら、これらの文献では、一定の基本周波数と一定強度のシヌソイド場を使っ
て、限られた範囲のエネルギーレベルで細胞組織内を走査する可能性について述
べている。

【００２８】

【発明の概要】

本発明の目的は、正常な細胞に悪影響を与えない磁場を使うことによって、生
きている異常細胞（即ち、ガン細胞）の細胞サバイバルプロセス（即ち、アポプ
トシスを含む）を妨げる方法を提供する。

【００２９】本発明の他の目的は、異常細胞のサバイバルプロセスを妨げる装置を提供する
ことである。

【００３０】前者とその他の目的は異常細胞のサバイバルを妨げる本発明の方法によって達
成される。この特徴は、異常細胞（即ち、ガン細胞と、細胞のサバイバルメカニ
ズムの変質によって引き起こされた他の疾病に冒された細胞）に非熱的なＳＥＬ
Ｆ磁場を適用することによってアポプトシスを選択的に引き起こすことである。

【００３１】本発明の目的のために、ＳＥＬＦ場は、様々なシーケンスのＳ場やＥＬＦ場、
即ち、Ｓ場の次にＥＬＦ場、ＥＬＦ場の次にＳ場、同時にＳ場とＥＬＦ場、Ｓ場
やＥＬＦ場単独と考えられる。

【００３２】本発明の方法の基礎をなす概念は、細胞が信号を送って、異常細胞内で細胞の
病的な振る舞いを支持することをＳＥＬＦ場が防止する、即ち、フリーラジカル
によって信号を伝達する酸化還元反応をＳＥＬＦ場が防止することによって、細
胞のサバイバルプロセスを回復させることである。これには、ｐ５３遺伝子の発
現の変化による直接的な、もしくは、間接的なアポプトシスが含まれる。

【００３３】本方法によって、酸素に基づくフリーラジカルが組替えられると考えられ、ま
た、酸化防止エージェントとしても使うことができる。また、低酸素症の腫瘍細
胞の治療薬と血管生長因子に影響を与える薬の組み合わせも考えられる。

【００３４】ＳＥＬＦ場が選択的に異常細胞（即ち、ガン細胞）にアポプトシスを誘引する
理由は、変質した異常細胞の電気的振る舞いと正常細胞の振る舞いの比較に関連
する。

【００３５】このため、悪影響を与えることなく、直接的に、もしくは、間接的に、試験管
内と生体内で、信号がプログラムされた細胞の死（アポプトシス）をＳＥＬＦ場
が引き起こすことができる。

【００３６】異常細胞に（即ち、腫瘍防止活動）与えると期待される生物学的な効果に基づ
いてフリーラジカルの組換えが起こるという仮説の元で、酸素に基づくフリーラ
ジカル不対電子の一量状態−三重項状態の遷移について検討する必要がある。実
際に、この遷移は、適用される磁場に依存するものであり、スピンと相互相関の
あるフリーラジカル対の組換え比率を上げるために重大なものである。しかしな
がら、期待される腫瘍防止効果に関与する反応中心はわかっていないため、スピ
ン状態の存続期間と、一量状態と三重項状態間を分離するエネルギーをスピンの
ハミルトニアンから精密に確定することができない［３７ハーバーコーン１９
７９、３８ラーチ１９８３］。

【００３７】本発明ではこの問題を取り扱い、振幅変調された異なる強度をもつ磁場のシー
ケンスを使って、ＥＬＦ磁場を重畳することができる。変調された場を使うこと
は、フリーラジカルの組換えプロセスで必要とされる一量状態−三重項状態のス
ピンの状態変化のための最適条件に達するためのニーズに一致する［¹³ポルク
１９９２］。

【００３８】このため、強度や周波数対時間の所定の関数に従ってＳ場やＥＬＦ場やＳＥＬ
Ｆ場が変調される場合、これらの場によって期待される生物学的効果が誘引され
る確率は高い。何故ならば、この方法では、上述の遷移を誘引する確率が高いか
らである。

【００３９】Ｓ場やＥＬＦ場の様々なシーケンスが、時間インターバルＴ¹、Ｔ²、…、Ｔⁿ
、に対して都合良く設定される。ここで、強度Ｉ^S、Ｉ^ELFとそれらの比Ｉ^S／Ｉ^EL ^F が、固定値Ｉ^S1、Ｉ^S2、…、Ｉ^sn；Ｉ^ELF1、Ｉ^ELF2、…、Ｉ^ELFn、Ｉ^S1／Ｉ^ELF ¹ 、Ｉ^S2／Ｉ^ELF2、…、Ｉ^Sn／Ｉ^ELFnにそれぞれ設定される。

【００４０】同じ理由で、ウイルス感染、ＡＩＤＳ、自己免疫性の疾病等の多くの疾病によ
って影響される細胞の治療に、変調された、非熱的なＳＥＬＦ場を利用する可能
性がある。ここでは、細胞のサバイバルの変質がそれらの病原体に寄与する。

【００４１】本発明の別の態様によれば、試験管内と生体内で異常細胞のサバイバルプロセ
スを選択的に妨げる装置は、動作環境を横切る静磁場を生成する手段と、動作環
境に極低周波（ＥＬＦ）の電磁場だけを生成するか、もしくは、Ｓ場に加えて更
にそれを生成する手段とを備えることを特徴とする。

【００４２】Ｓ場を生成して、１から１００ｍＴの範囲内で、好ましくは、１から３０ｍＴ
までの範囲内でＳ場の強度を変える手段に関するＳ場を変調する手段が提供され
る。

【００４３】また、１から３０ｍＴまでの範囲内の強度をもち、１から１０００ヘルツまで
の範囲内の周波数でＥＬＦ場単独を変調するか、もしくは、Ｓ場に関する手段が
提供される。好ましくは、ＥＬＦ場は１０から１００ヘルツの範囲内の周波数を
もつ。

【００４４】本発明の特定の実施形態によれば、Ｓ場の変調手段は、代替的に、もしくは、
組合せで、時間インターバルＴ¹、Ｔ²、…、Ｔⁿに対応する複数の所定のステップ値Ｉ^S1
、Ｉ^S2、…、Ｉ^Snに従う強度を設定し、時間インターバルＴ¹、Ｔ²、…、Ｔⁿに対応する複数の所定のステップ値Ｉ^ELF ¹ 、Ｉ^ELF2、…、Ｉ^ELFnに従う強度振幅を設定し、時間インターバルＴ¹、Ｔ²、…、Ｔⁿに対応する複数の所定のステップ値ｆ¹、
ｆ²、…、ｆⁿ、に従う周波数を設定し、時間インターバルＴ¹、Ｔ²、…、Ｔⁿに対応する複数の所定のステップ値Ｉ^S1
／Ｉ^ELF1、Ｉ^S2／Ｉ^ELF2、…、Ｉ^Sn／Ｉ^ELFnに従うＳ／ＥＬＦ比率を設定するプ
ログラム手段を備える。

【００４５】好ましくは、プログラム手段は、１から３０ｍＴまでの範囲内の全体強度に基
づきＳ場とＥＬＦ場を設定する。また、それぞれ０．１から１０の範囲内の比Ｓ
／ＥＬＦを設定する。特に好適な実施形態によれば、１から１０ｍＴの範囲内の
全体強度に基づき、それぞれ０．５から５までの範囲内の比Ｓ／ＥＬＦを設定す
る。

【００４６】時間インターバルを１から４０分までの範囲内に設定するのが好ましい。

【００４７】動作環境の少なくとも一部は、Ｓ場とＥＬＦ場を通すことができる壁によって
定義される。また、動作環境の少なくとも一部は、都合良く、第１と第２のコイ
ルのそれぞれと、ＤＣとＡＣ電流を変調してそれらのコイルにそれぞれ供給する
手段の近傍にある。

【００４８】本装置の複数の実施形態を添付の図面で示したが、これはそれらに限定するた
めではなく、一例として示されたものである。

【００４９】

【好適な装置の説明】

図１では、動作環境は１で、壁は２で示される。第１のコイルと第２のコイル
にはそれぞれ、参照番号３、４が与えられる。変調手段は箱５、６のそれぞれに
よって模式的に示されており、ＡＣ電源とＤＣ電源に接続されている。

【００５０】図２の、異常細胞のサバイバルプロセスを試験管内と生体内で選択的に妨げる
ために利用される装置の別の実施形態では、動作環境２１の向かい合う面で互い
に同軸で配置される２つのコイル２３、２４が備えられている。可変変圧器２５
、２６が提供され、５０ヘルツのＡＣ電気ネットワーク２７に接続される。切り
替え可能なダイオードブリッジ２８が提供され、ＡＣ電源を変えてコイルに供給
する。ＤＣ変圧器２９ａ、整流器２９ｂ、タイマー２９ｃが提供され、２０ｋＶ
／ｍまでの、好ましくは、約６ｋＶ／ｍの静的な（即ち、１０００ヘルツまでの
可変低周波数）電場を実験条件に合う好適なインターバルで動作環境２１に生成
することができるように、２枚のプレート２９に供給する。

【００５１】図３には、異常細胞のサバイバルを試験管内で妨げるために使われる装置のさ
らに別の実施形態が示されている。本装置は、ＳＥＬＦ変調器３５（１−１００
ヘルツ）と、動作環境３１の向かい合う面で互いに同軸で配置される２つのコイ
ル３３、３４を備える。変調器３５とコイル３３、３４の間で増幅器３６が使わ
れる。これらのコイルには同じ電流が供給されるので、環境３１にＳ磁場、もし
くは、ＥＬＦ磁場の一方が生成される。

【００５２】異常細胞のサバイバルを試験管内と体内で妨げるために使われる本発明の装置
のその他の実施形態（図４）は、動作環境４１の向かい合う面で互いに同軸で配
置される２つのヘルムホルツコイル４３、４４を備える。増幅器４６は、パーソ
ナルコンピュータ４９に接続された分路要素４７を介して変調器４５とコイル４
３、４４間で使われる。

【００５３】異常細胞のサバイバルを妨げるために、ＳＥＬＦ変調された非熱的な場を生成
する各装置を使うことができる。

【００５４】図５Ａから５Ｃには、装置をプログラムする例が示されている。これにより、
強度、周波数、Ｓ場とＥＬＦ場の強度比の変調が行われる。

【００５５】図５Ａは時間に対して強度Ｉが変化する状態を示す。Ｉ¹、Ｉ²、Ｉ³、Ｉⁿは強
度、即ち、Ｓ場、もしくは、ＥＬＦ場の場の強さ（ｍＴ）、または、全体強度Ｉ ^S ＋Ｉ^ELFである。

【００５６】図５Ｂでは、Ｓ場とＥＬＦ場の両方がある場合は、それらの強度、即ち、強度
振幅だけでなくＩ^S／Ｉ^ELF比も変調することができる。例えば、時間インターバ
ルＴ¹、Ｔ²、Ｔ³等に対して様々な比１、１．５、２等を使うことができる。

【００５７】また、図５Ｃで示されるように周波数を変調することができる。また、周波数
を２つ以上の以下のインターバルＴ¹、Ｔ²で変調することができる。ここでは、
同じ強度Ｉ^1-2が適用される。

【００５８】図５Ａ−５Ｃの基本的な例から始めると、変調されたＳ場、ＥＬＦ場、Ｓ＋Ｅ
ＬＦ場のシーケンスを生成でき、また、周期的に繰返すことができる。

【００５９】ここで、本発明の方法について具体的な例を用いて詳細に説明する。

【００６０】例１本実験では、試験管内での場の強度と周波数の関数であるＳＥＬＦ磁場によっ
てアポプトシスを引き起こす能力を調べた。

【００６１】本実験では、Ｔ２５フラスコ内で、融合単層状態（ｃｏｎｆｌｕｅｎｔｍｏ
ｎｏｌａｙｅｒｓ）で成長する人間の結腸腺ガン細胞（ＷｉＤｒ）が使われた。
各被曝状態で、約１千万個の細胞をそれぞれ含む６つのフラスコを使った。ここ
では、３個を被曝させ、３個をシャム被曝（即ち、被曝なし）させた。

【００６２】被曝時は、ＤＣ電流と１００ヘルツまでのＡＣ電流を供給する回路に接続され
た２つのコイル間にそれらのフラスコを配置した。温度は連続的に監視され、３
７(０．２°Ｃに維持された。

【００６３】各実験での被曝期間は２０分間であり、ＳＥＬＦ場は一定に維持された。３時
間後、細胞をメイ、グランドワルド、ジムサ（Ｍａｙ− Ｇｒｕｎｗａｌｄ−
Ｇｉｅｍｓａ）を使って治療した。光学顕微鏡を使って、１０種類の高パワー場
（ＨＰＦ）毎にアポプトティックな核の数をカウントすることによってアポプト
シスを評価した。

【００６４】被曝したグループ内で発見されたアポプトティックな細胞の数と、シャム被曝
させたグループで発見されたアポプトティックな細胞の数の比によって誘導され
たアポプトシスの量を評価した。尚、シャム被曝させたグループとは、本発明の
磁場に曝されなかったグループである。

【００６５】テーブル１は、様々な被曝条件で得られた結果の報告である。

【００６６】

【表１】

【００６７】全結果は統計的に有意度が高かった（ｔ検定）。テーブル１から、２ｍＴでア
ポプトシスの効果が現われ、３ｍＴからは２倍となることがわかる。

【００６８】その他の重要な発見は、アポプトシスがＳＥＬＦ場の周波数に依存しないこと
である。言い換えれば、生物学的結果（アポプトシス）に作用するメカニズムの
存続期間では、ＥＬＦ場は基本的に一定であると考えられる。このことは、２つ
の仮定的なメカニズム、即ち、フリーラジカル（ナノ秒とマイクロ秒の時間スケ
ールで発生する）とイオン共鳴に似たメカニズムのうち、フリーラジカルな方が
役割を果たすことを意味する［３９カイアノ１９９４、４０エングストロム
１９９７］。

【００６９】例２この実験では、ＳＥＬＦ磁場を選択することの効果を検証することによって、
３つの細胞系統が明らかになった。２つの系統は悪性で、これは人間の結腸腺ガ
ン細胞（ＷｉＤｒ）と人間の胸部ガン細胞（ＭＣＦ−７）である。正常な細胞系
は人間の肺線維芽細胞（ＭＲＣ−５）であった。

【００７０】例１では、Ｔ２５フラスコ内で融合単層状態で各細胞系を成長させた。実験の
プロトコルは例１と同じであった。各細胞系の６個のフラスコ（３個は被曝、３
個はシャム被曝）を２０分間被曝させた。３時間後にアポプトシスを評価した。
使用された被曝条件はテーブル１のＲ種であった。

【００７１】テーブル２はその結果の報告である。

【００７２】

【表２】

【００７３】テーブル２に示されているように、ガン細胞だけがアポプトシスの増大を示し
ており、これは統計的に高い有意度をもつ。他方、正常な細胞系ではそれがない
。２つのガン細胞系間でのアポプトシスの割合の違いは、２つの異なる複製作成
時間が原因であると考えられる。事実、ＷｉＤｒの複製作成はＭＣＦ−７よりも
速い。この結果はｔ検定で求められた。

【００７４】例３本例では、皮下腫瘍をもつ無毛ハツカネズミ（ｎｕ／ｎｕ）を使って、腫瘍成
長の防止に関してＳＥＬＦ磁場の影響を評価した。

【００７５】各ハツカネズミの皮下に、千万個の人間の結腸腺ガン細胞（ＷｉＤｒ）を接種
した。２つの実験は成功した。

【００７６】第１の実験では、３６匹の雌のハツカネズミをランダムに４つの実験グループ
に割り当てた。各グループは被曝させる６匹とシャム被曝させる３匹からなり、
合計２４匹の動物は４つの異なるＳＥＬＦ磁場で被曝させ、１２匹はシャム被曝
させる。

【００７７】また、腫瘍と正常な組織間での異なる電気的振る舞いを利用するために、６ｋ
Ｖ／ｍまでの静電場を適用した［４１トロントン１９８４、４２ベルサミア
ン１９８７］。

【００７８】第２の実験では、２４匹の雌のハツカネズミをランダムに２つの実験グループ
に割り当てた。ここでは、前の実験（被曝条件番号４）で使われた４つの被曝条
件の中で最高の結果を出したＳＥＬＦ被曝条件で１２匹を被曝させ、残りの１２
匹をシャム被曝させた。

【００７９】各動物の腫瘍塊が触診可能になった後で、両方の実験用の全ハツカネズミを複
数の実験グループに分割した。

【００８０】動物達を一日一回７０分間、週に５日で４週間被曝させた。被曝中は、各ハツ
カネズミは、ＤＣ電流と１００ヘルツまでのＡＣ電流をそれぞれ供給する回路に
接続された２つのコイル間に固定されたプレキシガラス製の単独の箱の中に入れ
た。

【００８１】無毛ハツカネズミは、特定の病原体が存在しない条件下に置かれ、"自由な"規
定食が供給された。Ｎ．Ｉ．Ｈ．（全米健康協会）とＮ．Ｃ．Ｉ．（全米ガン協
会）から出されたプロトコルに従って全検査を実行した。

【００８２】腫瘍塊を週２回測定し、以下の式に基づいて体積をｍｍ³で計算した。［（長直径）ｘ（短直径の２乗）］／２４週間後、動物達は犠牲となって検死解剖された。腫瘍塊を抽出して、体重を
測定し寸法を測定した。腫瘍の一部を使って様々な分析を行った。即ち、免疫組織化学：増殖因子用Ｋｉ−６７抗原、ｐ−５３遺伝子発現用のｐ−
５３抗原組織病理学：たくさんの有糸分裂を評価するためのＨＥ染色超構造：電子顕微鏡による検査核酸の形成：アポプトシス評価のためのタネル（Ｔｕｎｅｌ）法更に、各動物から以下の臓器を組織学的に検査するために摘出し、毒性的治療
の評価を行った。即ち、脳、心臓、腎臓、肝臓、肺、腋の下と鼠けい部のリンパ
節、縦隔のリンパ節、卵巣、皮膚、脾臓、骨髄、皮下組織（腫瘍細胞系の移植部
位）、血液の検査である。

【００８３】第１の実験で得られた結果についてはテーブル３に、第２の実験についてはテ
ーブル４に示した。

【００８４】

【表３】

【００８５】

【表４】

【００８６】テーブル３、４のデータは、ＳＥＬＦ場が体内で腫瘍の成長を抑制させる効果
をもつことを示す。この両方で発見された効果は、ダネット（Ｄｕｎｎｅｔ）検
定とｔ検定のそれぞれで統計的に高い有意度をもつ（第１の実験では、被曝条件
４ではほとんどの場合）。

【００８７】全グループの各動物の１２個の臓器の組織学的検査では、被曝したハツカネズ
ミとシャム被曝したハツカネズミ間に差はなかった。また、血液検査でも差がな
かった。これらの発見は、ＳＥＬＦ場の治療に関して毒性がないことを証明する
ものである。

【００８８】電子顕微鏡による超構造分析によって、被曝した動物の腫瘍細胞中に多くの細
胞の変質があることがわかった。即ち、アポプトティックな事象特性をもつ核細
胞膜の近傍にアポプトティックな物質と凝縮染色質の存在することである。

【００８９】更に、形態学的な変異、ミトコンドリアと核小体の数と寸法の増大、細胞質内
の多くの小胞の存在によって、一貫性のある結果が示された。非腫瘍性細胞（即
ち、上皮細胞と間質細胞）は、被曝した動物とシャム被曝した動物には差がない
ことを示した。これは、各動物で検査された１２個の正常な臓器で発見された毒
素が存在しないことと一致する。

【００９０】アポプトシスの増大と、被曝したハツカネズミの腫瘍（テーブル３、４参照）
で発見されたｐ５３遺伝子の発現の減少は統計的に高い有意度をもつ（ｔ検定）
。

【００９１】テーブル３、４で示される結果は、体外で得られテーブル１、２に示された結
果と一致する。

【００９２】ｐ５３の発現にＳＥＬＦ磁場をかけることによって導かれる効果によってアポ
プトシスを起すことになるので、このことは仮説の生物物理的メカニズム（即ち
、フリーラジカルでの組換え）と一致する。このメカニズムでは、ＳＥＬＦ場が
活性酸素類の形成とミトコンドリアの要素を退化させるので、腫瘍防止の効果が
ある。

【００９３】例４本実験では、千万個の人間の結腸腺ガン細胞（ＷｉＤｒ）を皮下に予め接種し
た無毛ハツカネズミ（ｎｕ／ｎｕ）を被曝させて、動物のサバイバルの研究を行
った。

【００９４】細胞への接種後に、ランダムにハツカネズミの２グループ、即ち、被曝させる
１６匹のグループとシャム被曝させる１７匹のグループを作った。前者のグルー
プのハツカネズミを、腫瘍の接種の２４時間後から始まる全寿命中に、一日一回
７０分間で週５日被曝させた。

【００９５】被曝条件は、テーブル４で示される結果をもたらす実験と同じものを使った。

【００９６】前述の例では、ハツカネズミに"自由な"規定食が供給し、特定の病原体がいな
い条件下に置いた。Ｎ．Ｉ．Ｈ．とＮ．Ｃ．Ｉ．から出されたプロトコルに基づ
いて全テストが行われた。

【００９７】Ｎ．Ｃ．Ｉ．方式、即ち、被曝した動物とシャム被曝した動物の動物の平均寿
命の比を使って、本処置の腫瘍防止の効率を評価した。この平均は、各実験グル
ープ毎に動物数で除算されるサバイバル時間を合計することによって求められる
。Ｎ．Ｃ．Ｉ．方式の結果として、１．２５以上の指標値が得られるときは効率
的と言える。

【００９８】テーブル５は、実験開始から色々な時間（日）に、各実験グループで生きてい
る動物の数を報告したものである。

【００９９】

【表５】

【０１００】テーブル５で示された結果をもたらしたＮ．Ｃ．Ｉ．方式では、指標値は１．
２５より大きい１．３１である。１９４日後には、６匹の被曝したハツカネズミ
が生存していたが、シャム被曝した全てのハツカネズミは死んだ。

【０１０１】前述の特定の実施形態の説明によって概念的な観点から本発明が明らかされた
ので、他の者は、最新の知識を使って、さらに調査を行うことなく、また、本発
明から離れることなく、本実施形態を修正したり様々なアプリケーションに適用
することができる。従って、そのような適用や修正は、具体的に示された実施形
態と等価と考えられることを理解すべきである。このため、ここで記述された様
々な機能を達成するための手段とマテリアルは、本発明の分野から離れることの
ない特性を備えることができる。ここで使われた言葉遣い、表現法、専門用語、
術語学は、限定する目的ではなく、説明するためのものであることを理解すべき
である。

【０１０２】

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９。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る装置の第１の実施形態の概略図を示す。

【図２】図２は、本発明に係る装置の第２の実施形態のブロック図を示す。

【図３】図３は、本発明に係る装置の第３の実施形態のブロック図を示す。

【図４】図４は、本発明に係る装置の第４の実施形態のブロック図を示す。

【図５Ａ】図５Ａは、本発明に係る装置のプログラマブルな場の強度対時間の関数の概略
を示す。

【図５Ｂ】図５Ｂは、Ｓ場とＥＬＦ場の強度対時間の関数の概略を示す。この時間により
他の各場に関する比率も変化させる。

【図５Ｃ】図５Ｃは、場の強度と周波数対時間の関数の概略を示す。

【符号の説明】

１…動作環境、２…壁、３、４…コイル、５，６…変調手段、２１…動作環境、
２３，２４…コイル、２５，２６…可変変圧器、２７…ＡＣ電気ネットワーク、
２８…ダイオードブリッジ、２９ａ…ＤＣ変圧器、２９ｂ…整流器、２９ｃ…タ
イマー、３１…動作環境、３３，３４…コイル、３６…増幅器、４１…動作環境
、４３，４４…ヘルムホルツコイル、４６…増幅器、４７…分路要素、４９…パ
ーソナルコンピュータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ【要約の続き】づきＳ場の強度を変える手段が提供される。また、ＥＬＦ場生成手段に関するＥＬＦ場を変調し、１から１００ｍＴの範囲内で、好ましくは、１から３０ｍＴの範囲内で所定の関数に基づく強度で１から１０００ヘルツの範囲内の周波数をＥＬＦ場に与える手段が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動作環境を横切る静磁場（Ｓ）を生成する手段と、前記Ｓ場に加えて、前記動作環境に極低周波（ＥＬＦ）の電磁場を生成する手
段を備え、Ｓ場を生成する前記手段に関する前記Ｓ場を変調する手段であって、前記Ｓ場
を変調する前記手段は強度対時間の所定の関数に基づき前記Ｓ場の強度を１から
１００ｍＴの範囲内に設定する、当該手段と、ＥＬＦ場を生成する前記手段に関する前記ＥＬＦ場を変調する手段であって、
前記ＥＬＦ場を変調する前記手段は、１から１００ｍＴの範囲内の強度の振幅と
１から１０００ヘルツの範囲内の周波数対時間の所定の関数に基づき前記ＥＬＦ
場を設定する、当該手段とをさらに備えることを特徴とする、異常細胞のサバイ
バルプロセスを体外と体内で選択的に妨げる装置。
【請求項２】動作環境を横切る静磁場（Ｓ）を生成する手段と、前記生成する手段に関する前記Ｓ場を変調する手段であって、前記Ｓ場を変調
する前記手段は、強度対時間の所定の関数に基づき１から１００ｍＴまでの範囲
内に前記Ｓ場の強度を設定する、当該手段をさらに備えることを特徴とする、異
常細胞のサバイバルプロセスを体外と体内で選択的に妨げる装置。
【請求項３】異常細胞のサバイバルプロセスを体外と体内で選択的に妨げ
る装置であって、前記動作環境に極低周波（ＥＬＦ）の電磁場を生成する手段と、生成する前記手段に関する前記ＥＬＦ場を変調する手段であって、前記ＥＬＦ
場を変調する前記手段は、１から１００ｍＴの範囲内の強度の振幅と１から１０
００ヘルツの範囲内の周波数対時間の所定の関数に基づき前記ＥＬＦ場を設定す
る、当該手段とをさらに備えることを特徴とする装置。
【請求項４】前記Ｓ場を変調する前記手段は、時間インターバルＴ¹、Ｔ² 、…、Ｔⁿに対応する複数の所定のステップ値Ｉ^S1、Ｉ^S2、…、Ｉ^Snに従って前
記強度を設定するプログラム手段を備える請求項１又は２に記載の装置。
【請求項５】前記ＥＬＦ場を変調する前記手段は、時間インターバルＴ¹
、Ｔ²、…、Ｔⁿに対応する複数の所定のステップ値Ｉ^ELF1、Ｉ^ELF2、…、Ｉ^ELFn に従って前記強度振幅を設定するプログラム手段を備える請求項１又は３の装置
。
【請求項６】前記ＥＬＦ場を変調する前記手段は、時間インターバルＴ¹
、Ｔ²、…、Ｔⁿに対応する複数の所定のステップ値ｆ¹、ｆ²、…、ｆⁿに従って
前記周波数を設定するプログラム手段を備え、前記ステップ値は１０から１００
ヘルツの範囲内である請求項１又は３に記載の装置。
【請求項７】前記ＳとＥＬＦ場を変調する前記手段は、時間インターバル
Ｔ¹、Ｔ²、…、Ｔⁿに対応する複数の所定のステップ値Ｉ^S1／Ｉ^ELF1、Ｉ^S2／
Ｉ^ELF2、…、Ｉ^Sn／Ｉ^ELFnに基づくＳ／ＥＬＦ比を設定するプログラム手段を備
える請求項１の装置。
【請求項８】前記プログラム手段は、１から３０ｍＴの範囲内の強度全体
と、各々が０．１と１０の間の値を備えるＳ／ＥＬＦ比に基づき前記Ｓ場とＥＬ
Ｆ場を設定する請求項７の装置。
【請求項９】前記プログラム手段は、１から１０ｍＴの範囲内の強度全体
と、各々が０．５と５の間の値を備えるＳ／ＥＬＦ比に基づき前記Ｓ場とＥＬＦ
場を設定する請求項７の装置。
【請求項１０】前記プログラム手段は、前記時間インターバルを１分と４
０分の間の値に設定する請求項４から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】前記動作環境の少なくとも一部は、前記場を通す壁によっ
て定められる請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】前記Ｓ場やＥＬＦ場を生成する前記手段は、少なくとも第
１と第２のコイルのそれぞれを前記動作環境の少なくとも一部の回りに備え、変
調する前記手段は前記コイルのそれぞれにＤＣ電流やＡＣ電流を供給する、請求
項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】前記Ｓ場やＥＬＦ場を生成する前記手段は、互いに同軸の
少なくとも第１と第２のコイルを備え、前記動作環境は前記第１と第２のコイル
間に配置され、前記変調手段は前記コイルにそれぞれＤＣ電流やＡＣ電流を供給
する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】前記動作環境に静電場、もしくは、１０００ヘルツまでの
低周波で２０ｋＶ／ｍまでの強度をもつ可変電場を生成する手段が提供される、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】非熱的なＳＥＬＦ場が１から１００ｍＴまでの範囲内の強
度をもち、前記ＳＥＬＦ場は異るシーケンスのＳ場やＥＬＦ場、即ち、Ｓ場の次
にＥＬＦ場、ＥＬＦ場の次にＳ場、同時のＳ場とＥＬＦ場、Ｓ場、もしくは、Ｅ
ＬＦ場単独であり、前記ＥＬＦ場は１から１０００ヘルツの範囲内の周波数の場
をもつことを特徴とする、特に、ガン、ウイルス感染、自己免疫性の疾病、神経
退行性障害、エイズ等に冒された細胞である異常細胞のサバイバルを選択的に妨
げる非熱的なＳＥＬＦ場を使用する方法。
【請求項１６】非熱的なＳＥＬＦ場が１から１００ｍＴまでの範囲内の強
度をもち、前記ＳＥＬＦ場は異なるシーケンスのＳ場やＥＬＦ場、即ち、Ｓ場
の次にＥＬＦ場、ＥＬＦ場の次にＳ場、同時にＳ場とＥＬＦ場、Ｓ場、もしくは
、ＥＬＦ場単独であり、前記ＥＬＦ場は１から１０００ヘルツまでの範囲内の周
波数の場をもつ、生物工学的な遺伝子の変異、特に、突然変異したｐ５３遺伝子
の変異のために非熱的なＳＥＬＦ場を使用する方法。
【請求項１７】前記ＳＥＬＦ場に加えて化学物質を更に使用する、請求項
１５又は１６の非熱的なＳＥＬＦ場を使用する方法。
【請求項１８】前記異なるシーケンスのＳ場やＥＬＦ場は時間インターバ
ルＴ¹、Ｔ²、…、Ｔⁿに設定され、前記時間インターバルで、前記Ｓ場やＥＬＦ
場の強度がそれぞれ、固定値Ｉ^S1、Ｉ^S2、…、Ｉ^sn；Ｉ^ELF1、Ｉ^ELF2、…、Ｉ^EL ^Fn 、Ｉ^S1／Ｉ^ELF1、Ｉ^S2／Ｉ^ELF2、…、Ｉ^Sn／Ｉ^ELFnに設定される、請求項１５
、もしくは、請求項１６の非熱的なＳＥＬＦ場を使用する方法。
【請求項１９】前記Ｓ場とＥＬＦ場は、０．１から１０までの範囲内のＳ
／ＥＬＦ比をそれぞれもつ１から３０ｍＴの範囲内の全体強度に設定される、請
求項１５、もしくは、請求項１６の非熱的なＳＥＬＦ場を使用する方法。
【請求項２０】前記Ｓ場とＥＬＦ場は、０．５から２．５までの範囲内の
Ｓ／ＥＬＦ比をそれぞれもつ１から１０ｍＴの範囲内の全体強度に設定される、
請求項１５、もしくは、請求項１６の非熱的なＳＥＬＦ場を使用する方法。