膝や肩など、関節の痛みに悩まれている方の中には、従来の治療で十分な改善が得られず、新しい選択肢を探している方もいらっしゃるのではないでしょうか。
本記事では、再生医療の一つである「幹細胞関節注射」の基礎知識から、治療メカニズム、メリット・デメリット、実際の治療の流れや注意点について詳しく解説します。
幹細胞とは何か
▲ 幹細胞とは（出典：SKIP）
現在再生医療に用いられているほとんどの幹細胞は、人間の体内に存在する未分化細胞のことで、様々な種類の細胞に分化することができる多能性の細胞です。血流に乗って体内を循環しているものと、各組織に常駐しているものの2種類が存在し、どの臓器・組織にも特異的に幹細胞が存在することが判ってきています。
幹細胞は自らを複製しながら特定の細胞に分化していく特徴を持ちます。自らを複製する能力を「自己複製能」、特定の細胞に分化する能力を「分化能」と呼び、幹細胞を特徴付ける重要な機能となっています。これに加え、幹細胞の特長となるいくつかの分子（細胞のマーカー）を持って定義されます。
幹細胞は、炎症等により損傷したあらゆる組織において、その組織と同じ細胞に分化し、組織再生や創傷治癒に役立っています。
幹細胞の3つの種類
幹細胞は大きく以下の3種類に分かれます。
- 全能性幹細胞
1個の細胞だけで個体を作り出すことのできる幹細胞で、受精卵のことを指します。
- 万能性幹細胞
体内のあらゆる細胞に分化することができる細胞です。初期受精卵から作成するES細胞(胚性幹細胞)や、京都大学の山中先生が発見された山中遺伝子を導入することで体細胞から作成するiPS細胞が該当します。
- 多能性細胞（体性幹細胞）
内臓や皮膚などの特定組織において、損傷した細胞を補うために、新たな細胞を造り続ける細胞のことです。該当組織と同一の細胞を形成する能力があり、造血幹細胞であれば血液系の細胞、神経幹細胞であれば神経系の細胞へと分化します。近年の研究では組織の壁を超えて分化できることも明らかになっています。
幹細胞関節注射とは何か
幹細胞関節注射とは、炎症・損傷を起こした関節内に、ご自身の幹細胞を注射する治療法のことです。
通常、関節症の治療には、内服療法や理学療法のほか、ヒアルロン酸や副腎皮質ステロイドの関節注射が用いられてきました。さらに、近年は多血小板血漿（PRP）関節注射が用いられ、それでも十分な治療効果が得られない場合に手術療法を検討することが一般的でした。
幹細胞関節注射は、こうしたPRP治療難治性の関節症に対して用いられる保存療法の一つとして、広がりを見せています。
組織の採取経路にはいくつか選択肢がありますが、患者様の負担が比較的少ない皮下脂肪から組織を採取し、幹細胞を分離・培養する場合が多く見られます。当院（NAG整形外科）でも、組織採取は皮下脂肪から行なっています。
治療メカニズム
PRP関節治療では、関節内に注射した血小板が次第に壊れていき（自壊）、その際に放出された内部の成長因子（サイトカイン）が組織に働きかけ、炎症を抑え、除痛効果を発揮します。
幹細胞関節注射の場合も同様に、関節内に注射した幹細胞が生存中に各種の生理活性物質を放出して、損傷周囲組織の炎症を抑えることで除痛効果を発揮し、同時に組織修復を促します。さらに幹細胞関節注射の場合は、注入された幹細胞による損傷組織への幹細胞の誘導や、注入幹細胞自体が損傷細胞に一部分化することも期待されています。また、除痛作用や組織再生についても期待されています。
除痛効果について
国内の報告では、変形性膝関節症に対する幹細胞関節注射によって、疼痛改善効果が得られたとされています。さらに、注射後に理学療法を併用することで、より良い経過が期待できると考えられています。
※幹細胞を投与してから実際に治療効果を体感するまでには、一般的に4週間程度の時間が必要とされています。
NAG整形外科における幹細胞関節注射の特徴
適応部位について
当院の幹細胞治療は、関節を対象とした再生医療です。膝、肩、股関節、肘などの関節疾患に対して行っています。適応の可否は、診察と画像検査の結果をもとに判断します。した幹細胞で、約1ヶ月かけて培養を行っています。
幹細胞関節注射のメリット・デメリット
治療を検討される際は、メリットとデメリットの両方を理解することが大切です。
メリット
- 生理活性物質が継続的に分泌される
注入した幹細胞は関節内で成長因子や炎症を調整する物質を分泌し、関節内の環境を整えることで、痛みの軽減や機能改善が期待できます。 - 患者さま自身の細胞を使用する
ご自身の脂肪組織から採取した幹細胞を培養して使用するため、拒絶反応やアレルギー反応を考慮した治療選択肢とされています。 - 手術以外の治療選択肢となる
保存療法やPRP治療で十分な改善が得られない場合や、できるだけ手術を避けたい場合の治療選択肢の一つです。
デメリット
- 複数回の通院が必要
脂肪採取、注射、経過観察のため、複数回の来院が必要です。 - 脂肪採取のための小手術が必要
幹細胞を採取するため、局所麻酔下で脂肪を採取する処置が必要です。 - 投与開始までに培養期間が必要
採取した幹細胞を培養するため、注射まで約2か月程度かかります。
培養から投与までの流れ
1. 血液検査
安全に細胞培養を行うため、事前に感染症の検査を受けていただきます。
2. 組織採取
NAG整形外科では、患者さんの負担が少ない脂肪からの幹細胞採取を行っています。
- 腹部や股関節など、目立ちにくい場所に局所麻酔を行い、小切開を加えて少量の脂肪を採取します。
- 切開部位は縫合を行い、後日抜糸を行います。ごく小さな切開ですので、時間と共に傷跡は目立たなくなります。
- 入院の必要はありません。
3. 細胞培養
採取した組織を提携する培養施設に送り、幹細胞を分離・培養します。適正数の幹細胞を準備するには約2ヶ月かかります。
4. 幹細胞の関節内投与
外来で幹細胞の関節注射を行います。通常の関節注射と同じ手技で行うため麻酔などは用いず、数分で完了します。投与後、局所の出血などがないことが確認できたらご帰宅頂けます（入院や長時間院内で待機頂く必要はありません）。
注射後の安静期間について
投与部位については短期間の安静が必要となります。負担がかかる動作を意識的に制限頂ければ、固定などは必要ありません。具体的な安静期間については外来でご相談ください。
効果の個人差について
幹細胞関節注射の効果には個人差があります。治療効果を左右する要因としては以下のものが挙げられます。
投与時の関節変形の程度、体重、筋肉量、食生活、基礎疾患の有無、日常生活における運動強度、投与後の局所安静の程度
【自由診療に関するご確認事項】
本治療は健康保険が適用されない自費診療（自由診療）となります。
- 料金(税込)
¥1,320,000 (別途初診料￥6,000がかかります。) - 標準的な治療回数・期間
3ヶ月おきに合計２回（上記金額は２回分の金額になります） - 主な副作用・リスク
幹細胞を注射した直後は、一時的に関節痛が強まる可能性があります。そのほか、注射部位の痛みや腫れ、発熱など、注射に伴う一般的な副作用が生じるリスクがあります（リスク頻度はヒアルロン酸や副腎皮質ステロイドの関節内投与と同じ程度です）。
【未承認医薬品等であることの明示】
本治療で用いる幹細胞治療は、医薬品医療機器等法上の承認を得ていない再生医療技術です（再生医療等安全性確保法に基づき届出済）。
【入手経路等の明示】
当院の細胞培養加工施設（または提携培養機関）にて、患者様ご自身の組織から採取・培養しています。
【国内の同等機能を有する承認医薬品等の有無】
変形性膝関節症に対しては、ヒアルロン酸注射やステロイド注射などの承認された標準治療が存在します。
【諸外国における安全性等に係る情報の明示】
諸外国においても変形性関節症に対する幹細胞治療の臨床研究が行われていますが、確立された普及治療としての承認状況は国により異なります。
ご相談・お問い合わせ
当院での治療や診察に関するご不明点・ご相談につきましては、お気軽にお問い合わせください。
記事の執筆者
NAG整形外科院長：南雲 吉祥
整形外科専門医、スポーツドクター。元は整形外科領域のがん治療医として活動。その後、米国で再生医療の研究に従事する。渡米中のケガをきっかけに、スポーツ医学の重要性を認識。帰国後、スポーツ外科医に転身する。
現在、アスリートを血液解析と再生医療を用いた医療技術でサポートする、「アスリートサポートプログラム」を展開中。紹介ページはこちら。
- J Higuchi, et al.: Associations of clinical outcomes and MRI findings in intra-articular administration of autologous adipose-derived stem cells for knee osteoarthritis. Regenerative Therapy. 2020; 14: 332–340
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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24795274/
