幹細胞による関節炎および軟骨損傷の治療

科学の進歩はこれを可能な選択肢にすることができますか?

毎日私は時間と老化に対して戦いを戦っている患者を見る。 私たちは活発で健康的、そして最も重要なのは痛みのない状態を保ちたいと思っています。 私たちがやりたいことをやり続けたいと思っています。その多くは健康な関節を必要としていますが、私たちは関節の軟骨の損傷や悪化と戦っています。

私たちの周りには、人生の後期になるまで特別な活動をする人々の例があります。

私たちはマラソンを走っている人やゴルフコースを歩いている人たちを見ていますが、私たちのジョイントは私たちを追いつかせません。 私はまた、多くの若者と中年のアスリートが関節を損傷しているのを見て、このダメージの長期的な影響を心配しています。

私たちは何をすることができますか? 軟骨は、回復または再生する能力に限界がありますが、持続するよりも長く必要です。 軟骨の治癒刺激するため 、あるいは関節のためにクッションの新しい層を再成長させるために何かできますか? 幹細胞は、老化または損傷した関節の経過を逆転させる答えですか?

軟骨とは何ですか?どのように損傷を受けますか?

軟骨は体内の結合組織の一種である。 私たちの関節では、いくつかのタイプの軟骨がありますが、関節軟骨または硝子軟骨と呼ばれる関節の滑らかな内張りを参照する人がよくいます。

このタイプの軟骨は、関節の骨の端部に滑らかなクッション層を形成する。 この組織は非常に強いですが、エネルギーを圧縮して吸収する能力を持っています。 非常に滑らかで滑りやすいので、広い範囲の動きで滑らかに滑ることができます。

関節軟骨が損傷すると、この滑らかなクッション層が摩耗する可能性がある。

外傷性傷害の場合、突然の力によって軟骨が壊れたり損傷したりして、下にある骨が露出することがあります。 変形性関節症(変形性関節症または擦り切れ関節炎とも呼ばれる)の場合、滑らかな層が薄く不均一な摩耗を被ることがあります。 最終的には、そのクッションが磨耗すると、関節の動きが激しく痛みを伴うことがあります。 関節が炎症を起こして腫脹することがあります。 そして、これらの症状が悪化すると、通常、痛みや活動の制限が問題になります。

軟骨損傷および関節炎の治療法があるが、典型的には、これらの治療は、損傷した軟骨を滑らかにすることによって症状を緩和するか、関節表面を人工インプラント( 膝置換または股関節置換手術など)で置き換えることに集中する。

幹細胞はどのようにして損傷した軟骨を治すことができますか?

幹細胞は異なるタイプの組織に増殖して発達する能力を有する特殊細胞である。 胎児の発生段階では、幹細胞が豊富である。 しかしながら、成人期には、幹細胞は、血液細胞のようないくつかのタイプの細胞を再生するという特定の仕事に限定されている。 軟骨組織には正常な幹細胞は存在しないので、新しい軟骨を癒すか再増殖する能力はほとんどありません。

整形外科手術および関節の問題の設定で最も頻繁に、幹細胞は成体幹細胞源から得られる。 主要な供給源は、骨髄および脂肪組織である。 これらの幹細胞は、軟骨細胞と呼ばれる軟骨細胞に発達する能力を有する。 彼らはまた、炎症を軽減し、細胞修復を刺激し、血流を改善するために身体を刺激することによって、他の有用な性質を示す。 このプロセスは、身体を刺激して治癒プロセスを開始させる細胞シグナルおよび成長因子の分泌によって引き起こされる。

幹細胞が得られたら、それらを軟骨損傷の領域に送達する必要がある。

1つの選択肢は、単に幹細胞を関節に注入することである。 これを調べる研究が数多くあり、いくつかのデータは症状の改善を示しています。 この改善のどれが新しい軟骨の成長対幹細胞の他の効果の結果であるか(抗炎症効果を含む上記の治癒特性)は不明である。

幹細胞を注入するだけで問題となるのは、軟骨は単なる細胞だけではなく、複雑な組織であるということです。 軟骨を再生するためには、軟骨の複雑な組織構造も再構成しなければならない。 軟骨は、しばしば、コラーゲン、プロテオグリカン、水および細胞からなる足場様構造を有するものとして記載される。 幹細胞のみを注射することは、軟骨構造全体の形成を刺激するのに効果がないと考えられる。

軟骨様構造を有するように設計された三次元組織足場のタイプについての研究がある。 次いで、正常なタイプの軟骨をより良好に回復させるために、幹細胞を足場に注入することができる。 3次元印刷は、この種の研究のすばらしい部分になっています。

幹細胞治療は長期的に機能しますか?

軟骨損傷および関節炎の治療のための幹細胞の使用に関する多くの研究がなされている。 これらの研究のほとんどは膝関節を伴うが、足首、肩、および他の関節を調べる研究もある。 これらの研究のほとんどは、組織工学の足場がまだ開発されており、十分に研究されていないため、注射を用いる。

肯定的な意見として、これらの研究では、しばしば症状の改善が認められ、痛みが少なく、機能スコアが改善されています。 ダウンサイドでは、これらの研究のほとんどは非常に小さく、数ヶ月または数年しか続きませんでした。 幹細胞注射の長期的な影響は調査されていない。

これは、誰もこれらの問題を検討しているわけではなく、むしろ長期データの収集に時間がかかるためです。 したがって、関節の長期的な健康状態にどのように影響するかについて、あまりにも多くのことを知ることから、おそらく10年以上離れているでしょう。

これらの研究の他の大きな問題は、標準的な非外科的関節炎治療よりも優れているとは示されていないことです。 だから、人々は幹細胞でいくらか改善しているかもしれないが、これは他の治療法と比べて安全性が高く、コストがはるかに低いとは限りません。 例えば、 コルチゾンショットまたは理学療法が有益な効果を有する場合、なぜそれほど良好でないことが示されていない実験的治療を注射するのか?

最後に、幹細胞治療の安全性について深刻な疑問がある。 免疫系の活性化から悪性形質転換に至るまでの質問があります。 問題の一部は、幹細胞治療の中にはおそらく非常に安全なものもあれば、幹細胞治療に分類されるものもあります。

患者が受ける治療がどれほど安全であるかを患者が知ることは難しいかもしれません。 幹細胞の使用に関する共通の言葉を開発し、異なる種類の幹細胞治療のリスクと利点を理解するまでは、これらの実験的治療法が広範に推奨されるには早すぎる。

それは待つ価値がありますか?

関節炎治療の次のステップを検討している人から聞いた最も一般的な質問の1つは、幹細胞治療を待つ価値があるかどうかです。

これは起こりそうもない。 おそらく、幹細胞は、関節に損傷を与えた人にとっては、最初に最も有用であり、新しい軟骨を再成長させたい人にとってではなく、その関節における軟骨の劣化を防止したいと考えている。 例えば、正常な膝を有する若いアスリートは、靱帯損傷および関連する軟骨損傷を持続させる。 膝の構造は正常ですが、軟骨が損傷しています。 幹細胞を注入すると、軟骨が修復不能に害される前に体を刺激してその損傷を修復するのに役立つことが期待されます。

これは、関節がひどく損傷しており、整列しておらず、軟骨がなく、骨の拍動などの変形を起こした人とは、はるかに異なるシナリオです。 これらのシナリオでは、近い将来、いつでも有意義な助けを受ける幹細胞の可能性は薄いです。 我々は、これらの個体をどのように助けるかを知るために、組織工学および幹細胞送達の点でまだ長い道のりがある。

ボトムライン

幹細胞は、整形外科および関節の治癒の将来の多くであると考えられている。 私たちは、軟骨を修復して再生するために幹細胞の能力を利用する方法を学び始めています。 研究が奨励されていますが、ほとんどの人にとって有益な方法で関節炎や軟骨の損傷の影響を逆転させることができないことは数十年あるでしょう。

現在のところ、幹細胞について学ぶことはまだまだ残っています。 我々は、治療のリスク、可能性のある利益、および関節内の軟骨問題の管理に現在使用されている他の治療法よりも利点を提供するかどうかについては、十分に知りません。 現在、「幹細胞治療」と呼ばれるものは、まったく別のものである可能性があります。 したがって、治療法、安全性、有効性を比較することは非常に困難です。

私は、幹細胞を使った治療で改善が約束されている人には、十分な注意を払うことをお勧めします。 最も重要なことに、現在の軟骨の問題の幹細胞治療は、関節炎の影響を逆転させることは示されていない。 いくつかの研究ではいくつかの臨床的改善が見られるが、これは病状の治癒には至っていない。

>出典:

> LaPrade RF、Dragoo JL、Koh JL、Murray IR、Geeslin AG、Chu CR。 「AAOS研究シンポジウムの更新と合意:整形外科的傷害の生物学的治療」J Am Acad Orthop Surg。 2016 Jul; 24(7):e62-78。

> Tuan RS、Chen AF、Klatt BA。 「軟骨再生」J Am Acad Orthop Surg。 2013年5月; 21(5):303-11。

> Saltzman BM、Kuhns BD、Weber AE、Yanke A、Nho SJ。 "整形外科の幹細胞:一般整形外科医のための総合ガイド" Am J Orthop。 7月2016; 45(5):280-288,326。