JP2022001096A - Hyperthermia and hyperthermia apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイパーサーミアおよびハイパーサーミア用装置に関する。より詳細に、本発明は、熱ショックタンパク質の産生を抑制し、腫瘍細胞のみを死滅に誘導できるまたは熱ショックタンパク質が産生しても、腫瘍細胞のみを死滅に誘導できるハイパーサーミアおよびハイパーサーミア用装置に関する。 The present invention relates to hyperthermia and a device for hyperthermia. More specifically, the present invention relates to hyperthermia and devices for hyperthermia that can suppress the production of heat shock proteins and induce death of only tumor cells, or even if heat shock proteins are produced, only tumor cells can be induced to die.
ハイパーサーミアは、身体の一部を３９〜４３℃程度に温めて腫瘍などの病気を治療する方法である。身体の一部を温めるためにＲＦ波、マイクロ波などの電磁波が用いられる。 Hyperthermia is a method of treating a disease such as a tumor by warming a part of the body to about 39 to 43 ° C. Electromagnetic waves such as RF waves and microwaves are used to warm a part of the body.
電磁波照射によるハイパーサーミアの原理は次のとおりである。電磁波照射によって、細胞の電子が振動して、分子の摩擦熱で正常細胞および癌細胞がともに発熱する。正常細胞は、正常血管を介しての血流によって、速やかに通常の温度まで冷やされる。これに対し、癌細胞は、水分が多く、血管が脆弱で、血流量が少ないために、高温になりやすく冷めにくい。その結果、癌細胞のみが熱による傷害を受けることになる。また、正常細胞は温められることで免疫力が向上すると同時に、血流がよくなるので、体内臓器の機能が活発になるといった効果もある。ただし、電磁波照射量が過剰であると、正常細胞も熱による傷害を受けることがある。 The principle of hyperthermia by electromagnetic wave irradiation is as follows. Due to the irradiation of electromagnetic waves, the electrons of the cells vibrate, and the frictional heat of the molecules causes both normal cells and cancer cells to generate heat. Normal cells are rapidly cooled to normal temperature by blood flow through normal blood vessels. On the other hand, cancer cells have a large amount of water, fragile blood vessels, and a small amount of blood flow, so that they tend to become hot and difficult to cool. As a result, only cancer cells are injured by heat. In addition, warming normal cells improves immunity and at the same time improves blood flow, which has the effect of activating the functions of internal organs. However, if the amount of electromagnetic wave irradiation is excessive, normal cells may also be damaged by heat.
加熱によって熱ショックタンパク質の産生が誘導されることが知られている。熱ショックタンパク質は温熱耐性の発現に寄与していると言われる。腫瘍細胞に温熱耐性が発現するとハイパーサーミアを行っても腫瘍細胞が死滅しない。熱ショックタンパク質は加温後７２時間程度で消失すると言われている。そのため、一般的なハイパーサーミアは、週に１回若しくは２回のペースで行われる。 It is known that heating induces the production of heat shock proteins. Heat shock proteins are said to contribute to the development of heat tolerance. When hyperthermia develops in tumor cells, the tumor cells do not die even if hyperthermia is performed. Heat shock proteins are said to disappear about 72 hours after heating. Therefore, general hyperthermia is performed once or twice a week.
ところで、ハイパーサーミア用装置が種々提案されている。
例えば、特許文献１は、悪性腫瘍の温熱療法装置システムであって、温度増加をＭＲ温度画像で検知するために、０．５〜９Ｔの静磁場強度を使い、４２〜４３℃での温熱療法のモニタリングを可能にし、０．４〜３ＧＨｚのマイクロ波ジェネレーターでマイクロ波を照射し、目標領域を目標とされたレベルの温度にコントロールするために、電源スイッチを断続的にオン＆オフを繰り返えす機能を担持する悪性腫瘍の温熱療法装置システムを開示している。
By the way, various devices for hyperthermia have been proposed.
For example,
特許文献２は、電磁波を出力する電磁波発生手段と、この電磁波発生手段から出力される電磁波を生体へ照射するアプリケータとを備えたハイパーサーミア用加温装置において、前記電磁波発生手段の出力に対応して加温箇所の温度を一定時間ごとに検出する温度計測手段を設け、この温度計測手段が予め設定した温度以上の生体温度を検知した場合に前記電磁波発生手段の出力レベルを降下制御する出力降下制御手段を装備したことを特徴とするハイパーサーミア用加温装置を開示している。
特許文献３は、ＩＳＭ周波数帯の電磁波を出力するための電磁波発生手段と、電磁波発生手段で生じた電磁波の指向性を向上させるための手段と、電磁波照射量と腫瘍細胞生存率との関係を近似する関数に基づいて体表面にできた腫瘍細胞のアポトーシスを誘導させるのに適した電磁波照射量を算出するための照射量決定手段と、照射量決定手段からの指令または照射量決定手段で算出された電磁波照射量に基づくオペレータの入力による指令によって電磁波発生手段で出力させる電磁波量を調節する手段と、前記電磁波が体表面にできた腫瘍細胞に浸透するように身体を配置する手段を有する、ハイパーサーミア用装置を開示している。
本発明の目的は、熱ショックタンパク質の産生を抑制し、腫瘍細胞のみを死滅に誘導できるまたは熱ショックタンパク質が産生しても、腫瘍細胞のみを死滅に誘導できるハイパーサーミアおよびハイパーサーミア用装置を提供することである。 It is an object of the present invention to provide hyperthermia and a device for hyperthermia capable of suppressing the production of heat shock protein and inducing death of only tumor cells, or even if heat shock protein is produced, only tumor cells can be induced to die. Is.
上記目的を達成するために検討を重ねた結果、以下の態様を包含する本発明を完成するに至った。 As a result of repeated studies to achieve the above object, the present invention including the following aspects has been completed.
〔１〕 ＩＳＭ周波数帯で且つ出力２００Ｗ〜１０ｋＷの電磁波の照射の、０．５〜２０秒間の実行と０．５〜２０秒間の停止とのサイクルを、身体にできた腫瘍細胞に対して複数サイクル行って腫瘍細胞を加温し、前記加温によって腫瘍細胞の温度が４０℃以上になった時点で前記サイクルを止めることを、
１〜７日毎に行うことを含む、
ヒト以外の動物に対するハイパーサーミア。
[1] Multiple cycles of 0.5 to 20 seconds of execution and 0.5 to 20 seconds of cessation of electromagnetic wave irradiation in the ISM frequency band and output of 200 W to 10 kW are performed on the tumor cells formed in the body. A cycle is performed to heat the tumor cells, and the cycle is stopped when the temperature of the tumor cells reaches 40 ° C. or higher due to the heating.
Including doing every 1-7 days,
Hyperthermia for non-human animals.
〔２〕 照射される電磁波が、中心周波数２４５０ＭＨｚの周波数帯の電磁波である、〔１〕に記載のハイパーサーミア。
〔３〕 照射を非対向２方向以上から行う、〔１〕または〔２〕に記載のハイパーサーミア。
〔４〕 前記の電磁波の照射前に、身体にできた腫瘍細胞およびその周辺に熱ショック処置を施して、熱ショックタンパク質を産生させることをさらに含む、〔１〕〜〔３〕のいずれかひとつに記載のハイパーサーミア。
[2] The hyperthermia according to [1], wherein the irradiated electromagnetic wave is an electromagnetic wave in a frequency band having a center frequency of 2450 MHz.
[3] The hyperthermia according to [1] or [2], wherein irradiation is performed from two or more non-opposing directions.
[4] Any one of [1] to [3], further comprising applying heat shock treatment to the tumor cells formed in the body and its surroundings to produce heat shock proteins before irradiation with the electromagnetic waves. Hyperthermia described in.
〔５〕 ＩＳＭ周波数帯で且つ出力２００Ｗ〜１０ｋＷの電磁波を出力するための電磁波発生手段、
電磁波発生手段で生じた電磁波を放射して腫瘍細胞に非対向２方向以上から照射するための手段、
電磁波の照射の、０．５〜２０秒間の実行と０．５〜２０秒間の停止とのサイクルを、身体にできた腫瘍細胞に対して複数サイクル行って腫瘍細胞を加温し、前記加温によって腫瘍細胞の温度が４０℃以上になった時点で前記サイクルを止めるように、制御するための手段、および
前記電磁波が身体にできた腫瘍細胞に浸透するように身体を配置するための手段
を有する、ハイパーサーミア用装置。
[5] An electromagnetic wave generating means for outputting an electromagnetic wave having an output of 200 W to 10 kW in the ISM frequency band.
A means for radiating electromagnetic waves generated by an electromagnetic wave generating means to irradiate tumor cells from two or more non-opposing directions,
The tumor cells were heated by performing a cycle of irradiation of electromagnetic waves for 0.5 to 20 seconds and stopping for 0.5 to 20 seconds on the tumor cells formed in the body, and the heating was performed. A means for controlling the cycle to be stopped when the temperature of the tumor cells reaches 40 ° C. or higher, and a means for arranging the body so that the electromagnetic waves permeate the tumor cells formed in the body. A device for hyperthermia that has.
〔６〕 照射される電磁波が、中心周波数２４５０ＭＨｚの周波数帯の電磁波である、〔５〕に記載のハイパーサーミア用装置。 [6] The device for hyperthermia according to [5], wherein the irradiated electromagnetic wave is an electromagnetic wave in a frequency band having a center frequency of 2450 MHz.
本発明によれば、正常細胞への傷害を防ぎつつ、効果的に腫瘍細胞のアポトーシスを誘導させることができる。本発明によれば、熱ショックタンパク質の産生を抑制し、腫瘍細胞のみを死滅に誘導できる。また、本発明によれば、熱ショックタンパク質が産生していても、腫瘍細胞のみを死滅に誘導できる。特に、従来の技術では一度ハイパーサーミアの処置を行うと熱ショックタンパク質の産生により１週間程度の休止期間が必要となるが、本発明では、熱ショックタンパク質の産生を抑制し、腫瘍細胞のみを死滅に誘導できるので、１〜７日間毎の短周期での処置を行うことができるのが特徴である。 According to the present invention, it is possible to effectively induce apoptosis of tumor cells while preventing damage to normal cells. According to the present invention, the production of heat shock proteins can be suppressed and only tumor cells can be induced to die. Further, according to the present invention, even if a heat shock protein is produced, only tumor cells can be induced to die. In particular, in the conventional technique, once the hyperthermia treatment is performed, a rest period of about one week is required due to the production of the heat shock protein, but in the present invention, the production of the heat shock protein is suppressed and only the tumor cells are killed. Since it can be induced, it is characterized by being able to perform treatment in a short cycle every 1 to 7 days.
次に、本発明の実施例を示し、本発明をより詳しく説明する。ただし、本発明は実施例に限定されるものでない。 Next, examples of the present invention will be shown, and the present invention will be described in more detail. However, the present invention is not limited to the examples.
本発明のハイパーサーミア（温熱療法）は、ＩＳＭ周波数帯の電磁波の照射の、実行と停止とのサイクルを、身体にできた腫瘍細胞に対して複数サイクル行って腫瘍細胞を加温し、前記加温によって腫瘍細胞の温度が所定レベル以上になった時点で前記サイクルを止めることを、少なくとも１回、好ましくは１回若しくは２回以上、１〜７日毎に行うことを含む。なお、回数の上限は、治療の効果を勘案して適宜変えることができる。 In the hyperthermia (hyperthermia) of the present invention, the tumor cells are heated by performing a plurality of cycles of execution and stop of irradiation of electromagnetic waves in the ISM frequency band for the tumor cells formed in the body, and the heating is performed. This includes stopping the cycle at least once, preferably once or twice or more, every 1 to 7 days when the temperature of the tumor cells rises above a predetermined level. The upper limit of the number of times can be appropriately changed in consideration of the effect of the treatment.
本発明の適用対象である、身体にできた腫瘍細胞は、特に限定されないが、体表に発生する悪性黒色腫（メラノーマ）細胞などが好ましい。メラノーマは、皮膚、眼窩内組織、口腔粘膜上皮などに発生する。なお、日本国特許法によるとハイパーサーミア（温熱療法）のヒトへの適用は産業上の利用可能性を有しない発明であるとされているが、本発明のハイパーサーミア（温熱療法）は、事実上、ヒトまたはそれ以外の動物に対して、適用することができる。 The tumor cells formed on the body to which the present invention is applied are not particularly limited, but malignant melanoma cells generated on the body surface are preferable. Melanoma occurs in the skin, intraorbital tissues, oral mucosal epithelium, and the like. According to the Japanese Patent Law, the application of hyperthermia (hyperthermia) to humans is an invention that has no industrial applicability, but the hyperthermia (hyperthermia) of the present invention is practically. It can be applied to humans or other animals.
ＩＳＭ周波数帯の電磁波は、工業用、科学用および医療用を目的としてＩＴＵ（国際電気通信連合）が割り当てた周波数の電磁波である。具体的に、中心周波数が、４３３．９２０ＭＨｚ、９１５．０００ＭＨｚ、２４５０ＭＨｚ，５８００ＭＨｚ、２４１２５ＭＨｚ、６１２５０ＭＨｚ，１２２５００ＭＨｚ，または２４５０００ＭＨｚの波長帯の電磁波である。これらのうち、２４５０ＭＨｚ帯は、電磁波発生手段である小形軽量永久磁石内蔵マグネトロンが安価に入手可能であるので、好ましい。ＩＳＭ周波数帯の電磁波は、体表から数ｃｍ〜数十ｃｍの深さまで浸透するといわれているので、表在腫瘍の治療に適している。
電磁波の出力は、２００Ｗ〜１０ｋＷ、好ましくは３００Ｗ〜１ｋＷ、より好ましくは４００Ｗ〜８００Ｗである。
Electromagnetic waves in the ISM frequency band are electromagnetic waves with frequencies assigned by the ITU (International Telecommunication Union) for industrial, scientific and medical purposes. Specifically, it is an electromagnetic wave having a center frequency of 433.920 MHz, 915.000 MHz, 2450 MHz, 5800 MHz, 24125 MHz, 61250 MHz, 122,500 MHz, or 245000 MHz. Of these, the 2450 MHz band is preferable because a magnetron with a built-in small and lightweight permanent magnet, which is an electromagnetic wave generating means, can be obtained at low cost. Electromagnetic waves in the ISM frequency band are said to penetrate to a depth of several cm to several tens of cm from the body surface, and are therefore suitable for the treatment of superficial tumors.
The output of the electromagnetic wave is 200 W to 10 kW, preferably 300 W to 1 kW, and more preferably 400 W to 800 W.
電磁波の照射は、間欠照射である。間欠照射は、照射実行と照射停止とを１サイクルとして、複数サイクルを行う。１サイクルにおける照射実行時間は、０．５〜２０秒間、好ましくは１〜１５秒間、より好ましくは３〜１２秒間である。１サイクルにおける照射停止時間は、０．５〜２０秒間、好ましくは１〜１５秒間、より好ましくは３〜１２秒間である。複数サイクルの間欠照射によって腫瘍細胞を加温する。 Irradiation of electromagnetic waves is intermittent irradiation. Intermittent irradiation is performed in a plurality of cycles with irradiation execution and irradiation stop as one cycle. The irradiation execution time in one cycle is 0.5 to 20 seconds, preferably 1 to 15 seconds, and more preferably 3 to 12 seconds. The irradiation stop time in one cycle is 0.5 to 20 seconds, preferably 1 to 15 seconds, and more preferably 3 to 12 seconds. Tumor cells are warmed by intermittent irradiation in multiple cycles.
前記加温によって腫瘍細胞の温度が、４０℃以上になった時点で前記サイクルを止める。温度の上限は好ましくは４３℃以下である。複数サイクルの照射による加温は、１〜７日毎、好ましくは１〜４日毎に、より好ましくは１〜３日毎に、さらに好ましくは１日毎に行う。本発明のハイパーサーミアを行うと、熱ヒートショックタンパク質の産生が抑制され、温熱耐性が発現しにくいので、ハイパーサーミアを毎日行ってもその治療効果が減衰しない。 The cycle is stopped when the temperature of the tumor cells reaches 40 ° C. or higher due to the heating. The upper limit of the temperature is preferably 43 ° C. or lower. The heating by the irradiation of a plurality of cycles is performed every 1 to 7 days, preferably every 1 to 4 days, more preferably every 1 to 3 days, and further preferably every 1 day. When the hyperthermia of the present invention is performed, the production of heat heat shock protein is suppressed and heat tolerance is unlikely to develop, so that the therapeutic effect is not attenuated even if the hyperthermia is performed every day.
照射は、一方向から行ってもよいが、非対向２方向以上から行うことが好ましい。非対向２方向からの照射においては、斜入射、直交入射などによって、電磁波を一カ所に集中させて、照射を行うことができる。２方向以上からの照射は、同時に行ってもよいし、交互に行ってもよい。照射は、照射手段または被射体（身体）を照射中に移動させながら、行ってもよい（運動照射、回転照射、振子照射などと呼ばれることがある）。また、照射は、照射手段または被射体（身体）を日毎に移動させて、行ってもよい（移動照射、分割照射などと呼ばれることがある）。また、非対向２方向以上からの照射においては、作業者の電磁波の被ばくを軽減することができ、その点からも非対向２方向以上からの照射がより好ましい。例えば、入射角を、好ましくは０°以上９０°より小さい範囲に、より好ましくは１５°以上７５°以下の範囲に、さらに好ましくは２５°以上６５°以下の範囲に、よりさらに好ましくは３５°以上５５°以下の範囲に、設定することができる。 Irradiation may be performed from one direction, but is preferably performed from two or more non-opposing directions. In irradiation from two non-opposing directions, electromagnetic waves can be concentrated in one place for irradiation by oblique incidence, orthogonal incidence, or the like. Irradiation from two or more directions may be performed simultaneously or alternately. Irradiation may be performed while moving the irradiation means or the subject (body) during irradiation (sometimes referred to as exercise irradiation, rotation irradiation, pendulum irradiation, or the like). Further, the irradiation may be performed by moving the irradiation means or the subject (body) on a daily basis (sometimes referred to as moving irradiation, divided irradiation, or the like). Further, in the irradiation from two or more non-opposing directions, the exposure of the worker to the electromagnetic wave can be reduced, and from this point as well, the irradiation from two or more non-opposing directions is more preferable. For example, the angle of incidence is preferably in the range of 0 ° or more and smaller than 90 °, more preferably in the range of 15 ° or more and 75 ° or less, still more preferably in the range of 25 ° or more and 65 ° or less, and even more preferably in the range of 35 °. It can be set in the range of 55 ° or more and 55 ° or less.
電磁波を照射している間は、電気信号などにノイズが入りやすく、計器類に影響を及ぼすことがある。そこで、電磁波を停止している間に、計器類によって、温度などを測定するように、制御することが好ましい。また、ＭＲＩを利用した温度測定（二川「ＭＲＩを用いた非侵襲温度分布測定と誘電加熱」 国士舘大学理工学部紀要 第７号（2014）など参照）、光ファイバサーモメータを利用した温度測定（肥後ら「マイクロ波加熱による温度特性の分類（第２報）各種食品の昇温速度」日本家政学会誌Vol. 41 No. 8 733-743 (1990)など参照）は、電磁波の影響をほとんど受けずに行うことができるので好ましい。 While irradiating electromagnetic waves, noise is likely to enter electrical signals and the like, which may affect instruments. Therefore, it is preferable to control the temperature and the like by measuring instruments while the electromagnetic wave is stopped. In addition, temperature measurement using MRI (see Futagawa "Non-invasive temperature distribution measurement and dielectric heating using MRI", Bulletin No. 7 (2014), Faculty of Science and Technology, Kokushidate University), temperature measurement using an optical fiber thermometer (Higo) Et al. "Classification of temperature characteristics by microwave heating (2nd report) Temperature rise rate of various foods", Journal of the Japanese Society of Home Economics Vol. 41 No. 8 733-743 (1990), etc.) is almost unaffected by electromagnetic waves. It is preferable because it can be done.
本発明のハイパーサーミアに好適に用いられる装置は、ＩＳＭ周波数帯で且つ出力２００Ｗ〜１０ｋＷの電磁波を出力するための電磁波発生手段、電磁波発生手段で生じた電磁波を放射して腫瘍細胞に非対向２方向以上から照射するための手段、電磁波の照射の、０．５〜２０秒間の実行と０．５〜２０秒間の停止とのサイクルを、身体にできた腫瘍細胞に対して複数回行って腫瘍細胞を加温し、前記加温によって腫瘍細胞の温度が４０℃以上になった時点で前記サイクルを止めるように、制御するための手段、および前記電磁波が身体にできた腫瘍細胞に浸透するように身体を配置するための手段を有する。 The device preferably used for the hyperthermia of the present invention is an electromagnetic wave generating means for outputting an electromagnetic wave having an output of 200 W to 10 kW in the ISM frequency band, and radiating the electromagnetic wave generated by the electromagnetic wave generating means in two directions non-opposing to the tumor cell. From the above, a cycle of 0.5 to 20 seconds of execution and 0.5 to 20 seconds of cessation of irradiation of electromagnetic waves, which is a means for irradiating, is performed multiple times on the tumor cells formed in the body. A means for controlling the cycle so as to stop the cycle when the temperature of the tumor cells becomes 40 ° C. or higher due to the heating, and so that the electromagnetic waves permeate the tumor cells formed in the body. Have the means to place the body.
電磁波発生手段としてはマグネトロンが好ましく用いられる。電磁波の指向性を向上させるための手段として、パラボラアンテナや、ダイポールアンテナなどの指向性アンテナを用いることができる。また、電磁波発生手段が発振した電磁波（マイクロ波）を導波管や同軸ケーブルによって腫瘍細胞のそばまで伝送し、その末端で電磁波を放射して腫瘍細胞に照射することができる。非対向２方向以上から照射するための手段としては、例えば、Ｃアーム型などを採用することができる。 A magnetron is preferably used as the electromagnetic wave generating means. As a means for improving the directivity of electromagnetic waves, a directional antenna such as a parabolic antenna or a dipole antenna can be used. Further, the electromagnetic wave (microwave) oscillated by the electromagnetic wave generating means can be transmitted to the vicinity of the tumor cell by a waveguide or a coaxial cable, and the electromagnetic wave can be radiated at the end thereof to irradiate the tumor cell. As a means for irradiating from two or more non-opposing directions, for example, a C-arm type can be adopted.
制御するための手段としては、例えば、温度検出器と、制御プログラムがインストールされた情報処理装置と、電磁波発生手段や電磁波照射手段のオン−オフ、出力レベルを変更するための装置（例えば、スイッチ、電気抵抗器、サイリスタなどの公知の電気素子若しくは電子素子などを搭載したもの）などの組み合わせからなる。コンピュータなどのデジタル機器は、電磁波発生手段が出力する電磁波の干渉を防止するために、電磁波シールドすることが好ましい。 As means for controlling, for example, a temperature detector, an information processing device in which a control program is installed, an on / off of an electromagnetic wave generating means and an electromagnetic wave irradiation means, and a device for changing an output level (for example, a switch). , An electric resistor, a known electric element such as a thyristor, or a device equipped with an electronic element, etc.). Digital devices such as computers are preferably electromagnetic wave shielded in order to prevent interference of electromagnetic waves output by the electromagnetic wave generating means.
電磁波が身体にできた腫瘍細胞に浸透するように身体を配置する手段は、腫瘍細胞ができた体の部位によって、適切なものを選択することができる。例えば、犬や猫などの動物を対象とする場合には、動物を手術台若しくは保定台の上に載せ、保定者が動物を保定するかまたはベルトなどの保定具にて動物を保定することができる。保定者に電磁波が無用に照射されないようにするために、電磁波シールド材製の手袋、手術着などを着用することが好ましい。動物にも電磁波が腫瘍細胞以外の部分にできるだけ照射されないように、電磁波シールド材製の術衣、口輪などを着用させることが好ましい。ラジオ波（数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ）による温熱療法では、効果が発揮されるまでに、６０〜９０分間の照射を要する。これに対して、本発明における、ＩＳＭ周波数帯の電磁波照射においては、所望の腫瘍細胞生存率に低下させるために必要な時間が、数十秒間〜数百秒間と、極めて短いので、動物に麻酔を施す必要がない。 The means for arranging the body so that the electromagnetic waves permeate the tumor cells formed in the body can be selected depending on the part of the body in which the tumor cells are formed. For example, when targeting animals such as dogs and cats, the animal may be placed on an operating table or a retention table, and the retainer may retain the animal or retain the animal with a retention device such as a belt. can. It is preferable to wear gloves made of electromagnetic wave shielding material, surgical gowns, etc. so that the retainer is not unnecessarily irradiated with electromagnetic waves. It is preferable to wear an electromagnetic wave shielding material such as a surgical gown and a muzzle so that the animal is not irradiated with the electromagnetic wave to the part other than the tumor cell as much as possible. Hyperthermia using radio waves (several MHz to several tens of MHz) requires irradiation for 60 to 90 minutes before the effect is exhibited. On the other hand, in the electromagnetic wave irradiation in the ISM frequency band in the present invention, the time required to reduce the desired tumor cell survival rate is extremely short, from several tens of seconds to several hundreds of seconds, so that the animal is anesthetized. There is no need to apply.
本発明のハイパーサーミアは、ＩＳＭ周波数帯の電磁波の照射前に、身体にできた腫瘍細胞およびその周辺に熱ショック処置を施して、熱ショックタンパク質を産生させてもよい。熱ショック処置は、平常体温より４〜２０℃高い温度に晒し、次いで平常体温に冷ます処置である。例えば、ラジオ波照射、温浴などによって高温に晒すことができる。ラジオ波は、周波数３０〜３００ＭＨｚ（波長１００ｋｍ〜１ｍ）の電磁波である。熱ショック処置においては、高い温度の状態を、好ましくは３０〜１２０分間、より好ましくは４０〜１００分間、さらに好ましくは６０〜９０分間維持する。この熱ショック処置によって、熱ショックタンパク質が産生する。正常細胞に産生した熱ショックタンパク質は、正常細胞の温熱耐性、免疫力などを向上させる。これによって、癌の転移が抑制されることがある。
In the hyperthermia of the present invention, heat shock treatment may be applied to the tumor cells formed in the body and its surroundings to produce heat shock proteins before irradiation with electromagnetic waves in the ISM frequency band. Heat shock treatment is a treatment in which the body is exposed to a
本発明のハイパーサーミアは、化学療法または手術療法と併用することもできる。がん治療薬を服用中に本発明のハイパーサーミアを行うことによって相乗作用を期待できる。手術療法中に本発明のハイパーサーミアを行うと身体の奥深くにある腫瘍細胞の死滅が期待できる。手術療法との併用においては高出力のＩＳＭ周波数帯電磁波を用いることもできる。 The hyperthermia of the present invention can also be used in combination with chemotherapy or surgical therapy. A synergistic effect can be expected by performing the hyperthermia of the present invention while taking a cancer therapeutic agent. When the hyperthermia of the present invention is performed during surgical therapy, the death of tumor cells deep in the body can be expected. High-power ISM frequency band electromagnetic waves can also be used in combination with surgical therapy.
以下に、本発明のハイパーサーミアを行った結果を示す。 The results of the hyperthermia of the present invention are shown below.
〔試験例１〕
マウスの左後肢に悪性黒色腫細胞１０6個（３μｌ）を移植し、１２日間増殖させた。
１２日目に２４５０ＭＨｚ帯電磁波（５００Ｗ，１００Ｖ）の７秒間照射３秒間休止の間欠照射を９サイクル行った（MW）。９サイクル目において温度が４０℃以上になった。その後、悪性黒色腫細胞の増殖率を計測した。コントロールとして、未照射の悪性黒色腫細胞の増殖率を計測した（CTRL)。結果を図１に示す。間欠照射９サイクルによって、腫瘍細胞の増殖を約２日間遅延させることができた。悪性黒色腫細胞の細胞周期が１８〜２４時間程度であるので、照射量９サイクルを毎日行うことによって腫瘍の完全懐死の可能性が示唆される。なお、電磁波照射装置はマウスに対し直交する２方向から電磁波を照射できるように配置した。
[Test Example 1]
Malignant melanoma cells 10 6 (3 [mu] l) were transplanted into the left hind paw of the mouse and allowed to grow for 12 days.
On the 12th day, 9 cycles of intermittent irradiation of 2450 MHz band electromagnetic wave (500 W, 100 V) for 7 seconds and rest for 3 seconds were performed (MW). In the 9th cycle, the temperature became 40 ° C. or higher. Then, the proliferation rate of malignant melanoma cells was measured. As a control, the proliferation rate of unirradiated malignant melanoma cells was measured (CTRL). The results are shown in FIG. Nine cycles of intermittent irradiation were able to delay the growth of tumor cells for about 2 days. Since the cell cycle of malignant melanoma cells is about 18 to 24 hours, it is suggested that the possibility of complete mortality of the tumor is suggested by performing 9 cycles of irradiation every day. The electromagnetic wave irradiation device was arranged so that the electromagnetic wave could be irradiated from two directions orthogonal to the mouse.
〔試験例２〕
Ｂ１６Ｆ１０細胞に２４５０ＭＨｚ帯電磁波（５００Ｗ，１００Ｖ）の７秒間照射３秒間休止の間欠照射を９サイクル行った（MW）。コントロールとして、Ｂ１６Ｆ１０細胞にラジオ波を６０分間照射した（HT）。その後、熱ヒートショックタンパク質の量を計測した。結果を図２〜４に示す。ＨＴによる温熱の場合、熱ヒートショックタンパク質（ＨＳＰ４０、ＨＳＰ７０）が加熱後に多量に産生した。加熱後約６時間経過時に熱ヒートショックタンパク質の量が最大となった。これに対して、ＭＷによる温熱の場合、熱ヒートショックタンパク質（ＨＳＰ４０、ＨＳＰ７０）の産生が抑制されていた。なお、電磁波照射装置はマウスに対し直交する２方向から電磁波を照射できるように配置した。
[Test Example 2]
B16F10 cells were irradiated with 2450 MHz band electromagnetic waves (500 W, 100 V) for 7 seconds and intermittently irradiated for 3 seconds for 9 cycles (MW). As a control, B16F10 cells were irradiated with radio waves for 60 minutes (HT). Then, the amount of heat shock protein was measured. The results are shown in Figures 2-4. In the case of heating by HT, heat shock proteins (HSP40, HSP70) were produced in large quantities after heating. The amount of heat shock protein reached its maximum about 6 hours after heating. On the other hand, in the case of heating by MW, the production of heat heat shock proteins (HSP40, HSP70) was suppressed. The electromagnetic wave irradiation device was arranged so that the electromagnetic wave could be irradiated from two directions orthogonal to the mouse.
〔試験例３〕
マウスの左後肢に悪性黒色腫細胞１０6個（３μｌ）を移植し、１２日間増殖させた。
１２日目にＢ１６Ｆ１０細胞にラジオ波を６０分間照射した（First-HT）。
その後、次のような処置を施した。
(1)First-HT終了後に何も処置しなかった。
(2)First-HT終了直後に、ラジオ波の６０分間照射を行った（Second-HT）。
(3)First-HT終了から６時間経過後（熱ヒートショックタンパク質産生後）に、ラジオ波の６０分間照射を行った（Second-HT）。
(4)First-HT終了直後に、２４５０ＭＨｚ帯電磁波（５００Ｗ，１００Ｖ）の７秒間照射３秒間休止の間欠照射を９サイクル行った（Second-MW）。
(5)First-HT終了から６時間経過後（熱ヒートショックタンパク質産生後）に、２４５０ＭＨｚ帯電磁波（５００Ｗ，１００Ｖ）の７秒間照射３秒間休止の間欠照射を９サイクル行った（Second-MW）。
(0)コントロールとしてFirst-HTもSecond-HTおよびSecond-MWも行わなかったものを用意した。
上記の処置が完了後、それぞれの悪性黒色腫細胞の増殖率を計測した。なお、電磁波照射装置はマウスに対し直交する２方向から電磁波を照射できるように配置した。
結果を図５に示す。Second-HTは熱ヒートショックタンパク質産生によって増殖率の抑制効果が小さくなった（(2)と(3)との対比）。これに対してSecond-MWは熱ヒートショックタンパク質産生によっても増殖率の抑制効果に変化がなかった（(4)と(5)との対比）。なお、First-HT終了直後に、ラジオ波の６０分間照射を行った場合には、一時的に増殖率の抑制率が大きくなったが、熱ヒートショックタンパク質の産生も増大しているため、治療においては照射の休止期間が必要となる。
[Test Example 3]
Malignant melanoma cells 10 6 (3 [mu] l) were transplanted into the left hind paw of the mouse and allowed to grow for 12 days.
On the 12th day, B16F10 cells were irradiated with radio waves for 60 minutes (First-HT).
After that, the following measures were taken.
(1) No action was taken after the end of First-HT.
(2) Immediately after the end of First-HT, radio waves were irradiated for 60 minutes (Second-HT).
(3) Six hours after the end of First-HT (after heat shock protein production), radio wave irradiation was performed for 60 minutes (Second-HT).
(4) Immediately after the end of First-HT, 9 cycles of intermittent irradiation of 2450 MHz band electromagnetic wave (500 W, 100 V) for 7 seconds and rest for 3 seconds were performed (Second-MW).
(5) After 6 hours from the end of First-HT (after heat shock protein production), 9 cycles of 2450 MHz band electromagnetic wave (500 W, 100 V) irradiation for 7 seconds and rest for 3 seconds were performed (Second-MW). ..
(0) As a control, a control that did not perform First-HT, Second-HT, or Second-MW was prepared.
After the above treatment was completed, the proliferation rate of each malignant melanoma cell was measured. The electromagnetic wave irradiation device was arranged so that the electromagnetic wave could be irradiated from two directions orthogonal to the mouse.
The results are shown in FIG. Second-HT had a smaller effect of suppressing the growth rate due to heat shock protein production (contrast between (2) and (3)). In contrast, Second-MW did not change its growth rate inhibitory effect by heat shock protein production (contrast with (4) and (5)). Immediately after the end of First-HT, when radio waves were irradiated for 60 minutes, the suppression rate of the growth rate temporarily increased, but the production of heat shock protein also increased, so treatment was performed. In, a rest period of irradiation is required.
Claims (6)
１〜７日毎に行うことを含む、
ヒト以外の動物に対するハイパーサーミア。 Multiple cycles of irradiation of electromagnetic waves with an output of 200 W to 10 kW in the ISM frequency band for 0.5 to 20 seconds and a stop for 0.5 to 20 seconds are performed on the tumor cells formed in the body. The cycle is stopped when the tumor cells are heated and the temperature of the tumor cells reaches 40 ° C. or higher due to the heating.
Including doing every 1-7 days,
Hyperthermia for non-human animals.
電磁波発生手段で生じた電磁波を放射して腫瘍細胞に非対向２方向以上から照射するための手段、
電磁波の照射の、０．５〜２０秒間の実行と０．５〜２０秒間の停止とのサイクルを、身体にできた腫瘍細胞に対して複数サイクル行って腫瘍細胞を加温し、前記加温によって腫瘍細胞の温度が４０℃以上になった時点で前記サイクルを止めるように、制御するための手段、および
前記電磁波が身体にできた腫瘍細胞に浸透するように身体を配置するための手段
を有する、ハイパーサーミア用装置。 An electromagnetic wave generating means for outputting an electromagnetic wave having an output of 200 W to 10 kW in the ISM frequency band.
A means for radiating electromagnetic waves generated by an electromagnetic wave generating means to irradiate tumor cells from two or more non-opposing directions,
The tumor cells were heated by performing a cycle of irradiation of electromagnetic waves for 0.5 to 20 seconds and stopping for 0.5 to 20 seconds on the tumor cells formed in the body, and the heating was performed. A means for controlling the cycle to be stopped when the temperature of the tumor cells reaches 40 ° C. or higher, and a means for arranging the body so that the electromagnetic waves permeate the tumor cells formed in the body. A device for hyperthermia that has.
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