臨床研究 |幹細胞が膝関節を守るための戦いを開始、膝関節炎はもはや痛みを必要としない

変形性関節症（OA）は、中高年層に非常に高い発生率を示す変形性関節症であり、主に関節の痛みや機能障害として現れます。その発症率は非感染性疾患の上位10位以内にランクされています。中国では、50歳以上の人の8.1％が症状のある変形性膝関節症を患っており、その数は合計3,000万人を超えています。

間葉系幹細胞（MSC）の治療効果は、主に炎症環境の制御下での免疫調節機能によるもので、幅広い変性疾患や炎症性疾患の治療に使用できます。例：潰瘍性大腸炎、関節炎、GVHD、全身性エリテマトーデスなど。

このレビューでは、関節炎の治療のための MSC に焦点を当てています。この記事では、膝関節炎の治療を目的としたヒト臨床試験における間葉系幹細胞の進歩についてまとめています。

変形性膝関節症の診断において重要な要素となるのが、以下のさまざまなスコアです。

VAS は主に痛みを評価します。

WOMAC は高齢者の膝関節炎を評価するために使用されます。

膝関節機能の Lysholm スコアの信頼性、妥当性、感度は比較的高いです。

1. 膝関節炎の治療における自己BMSCsに関する予備研究

（移植、2013年）

参加者数: N = 12 (対照研究なし)

治療計画: 培養・増殖させた間葉系幹細胞 (BMSC) 4*10^7 個を関節内に注射します。結果は治療の1年後に検査されました。

研究結果：骨髄間葉系幹細胞治療を受けた患者の膝機能指標は徐々に改善し、改善率は1年以内に65％から78％に近づきました。軟骨の質も改善し、11人の患者の軟骨欠損面積が大幅に減少しました。

下の図は研究の概要です。複雑な部分は見ません。理想的な治療計画とは、私たちが基本的に達成できない治療です。間葉系幹細胞治療計画は従来の計画よりも理想的な治療計画に近いことがわかります。

2. 膝関節炎の治療における自家骨髄幹細胞の6例

（アーチ・イラン・メッド、2012年）

参加者数: N = 6 (対照研究なし)

治療計画：培養・増殖させた間葉系幹細胞（BMSC）2～2.4×10^7個を関節内に注射する。結果は治療後6か月と1年でテストされました。

結果: 骨髄間葉系幹細胞を関節内に注射してから 6 か月後、痛み、機能状態、歩行距離がすべて改善しました。治療群の患者 6 人のうち 3 人の治療前と治療後の MRI を比較したところ、治療により軟骨の厚さが改善され、軟骨下骨を超えた組織の拡張が修復され、軟骨下骨の浮腫が軽減されたことが示されました。

次の図(a) は治療前の軟骨を示し、(b) は治療から 6 か月後の軟骨を示しています。矢印は軟骨修復の位置を示しています。

3. 膝関節炎の治療のための2種類の異なる用量の自己BMSCとヒアルロン酸の関節内注射：多施設ランダム化比較臨床試験（第I/II相）

(J Transl Med、2016年)

·参加者数：N = 30（ランダム化比較試験）

治療計画：培養・増殖させた1×10^7個（低用量群）および1×10^8個（高用量群）の間葉系幹細胞（BMSC）を関節内注射する。結果は治療後3、6、12か月で測定されました。

結果: VAS スコアは治療後に改善しましたが、WOMAC スコアは 6 か月後にのみ改善しました。治療後12か月で軟骨の量と質の両方が改善し、高用量群の方が改善効果が優れていました。

下の図は、低用量群と高用量群のどちらであっても、間葉系幹細胞治療を受けた患者のVASスコア（痛みの指数）が減少したことを示しています。

4. 変形性膝関節症の治療における同種骨髄幹細胞のランダム化比較試験

（アーチ・イラン・メッド、2012年）

·参加者数：N = 30（ランダム化比較試験）

治療計画: 培養・増殖させた間葉系幹細胞 (BMSC) 4*10^7 個を関節内に注射します。結果は治療後 8 日、3 か月、6 か月、12 か月でテストされました。

結果：対照群と比較して、 BMSC治療後、痛みは大幅に軽減し、膝機能指数は大幅に改善し、軟骨損傷は大幅に軽減しました。

下の図に示すように、色が赤くなるほど、軟骨の品質が悪くなります。治療前（左）は軟骨の大部分が黄色でしたが、治療後は青色が著しく増加しており、間葉系幹細胞治療後に軟骨の質が向上したことがわかります。

5. 膝関節炎患者における自家骨髄幹細胞の関節内注入による疼痛および膝関節機能に対する効果

(Int J Rheum Dis、2017)

参加者数: N = 61

治療計画: 非体外増殖間葉系幹細胞 (BMSC) 10 ml の関節内注射。結果は治療後1週間、1か月、6か月で測定されました。

研究結果: 6 か月後、治療群では間葉系幹細胞治療後の膝の痛みが大幅に改善し、生活の質が向上しました。

6. 膝関節炎の治療における骨髄穿刺濃縮液のランダム化単盲検試験

(Am J Sports Med、2017年)

·参加者数: N = 25

治療計画：骨髄濃縮液5mlとPRP10mlを関節内注射します。結果は治療後1週間、1か月、6か月で測定されました。

結果：骨髄抽出濃縮物を注射した後、膝の痛みは大幅に改善しましたが、生理食塩水対照群と比較して有意差はありませんでした。

7. 膝関節炎の治療のためのADSCの関節内注射の臨床試験

（幹細胞。2014年）

参加者数: N = 18

治療計画：体外で増殖させた1*10^7（低用量群）、5*10^7（中用量群）、1*10^8（高用量群）の関節内注射、治療1か月後と6か月後の検査結果。

研究結果：脂肪由来間葉系幹細胞（ADSC）を注入した後、膝の痛みが大幅に改善され、軟骨の量と質が大幅に増加しました。

次の図は、左から右にかけて、間葉系幹細胞治療の変化に伴って軟骨が徐々に修復されていることを示しています。

8. ADSC注射は膝関節炎の症状を改善する

（関節鏡検査、2013年）

参加者数: N = 18

治療計画: 1.18*10^6 個の脂肪由来間葉系幹細胞の関節内注射、PRP および関節鏡による除去。結果は治療後1か月と6か月で測定されました。

結果: 治療後、WOMAC、Lysholm、VAS スコアが改善しました。その後の分析により、臨床的および放射線学的改善は注入された脂肪由来幹細胞の数に関連していることが判明しました。

9. 膝関節炎および二次関節鏡検査の治療におけるADSCの臨床的有効性

（アルトロスク、2015年）

·参加者数: N = 30

治療計画: 4.04*10^6 個の脂肪由来間葉系幹細胞の関節内注射、PRP および関節鏡による除去。結果は治療後3か月、12か月、2年後に測定されました。

結果: 最終追跡調査では、ほとんどの患者ですべての結果指標において顕著な改善が見られました。 2 回目の関節鏡検査では、16 例中 14 例で関節軟骨の変性は見られず、ケルグレン・ローレンス スコアが悪化したのは 5 例のみでした。

下の図 a は治療前の関節鏡検査の結果を示しており、軟骨欠損の存在が示されています。図bはPRP治療と組み合わせた脂肪間葉系幹細胞を示し、図cは治療後の結果を示しています。間葉系幹細胞治療により軟骨が修復されました。

10. 膝関節症における軟骨損傷の治療におけるADSC移植の関節鏡評価

(Am J Sports Med、2014年)

参加者数: N = 35

治療計画: 3.8*10^6 個の脂肪由来間葉系幹細胞を関節内に注射し、治療後約 24 ～ 36 か月後に結果を検査します。

研究結果：ADSC治療は膝関節炎を大幅に改善することができ、BMIが高いほど効果は悪くなります。

下の写真の AC は膝関節鏡検査を受けている 51 歳の男性で、DF は膝関節鏡検査を受けている 54 歳の女性です。 A/D は治療前、白は軟骨、薄黄色は露出した骨を示します。 B/E: 間葉系幹細胞注射。 C/Fは治療後の関節鏡検査です。

11. 膝関節炎の治療のための膝蓋下ADSC

（ニー、2012年）

参加者数: N = 25

「治療計画：1.89*10^6 個の脂肪由来間葉系幹細胞、PRP の関節内注射と関節鏡による洗浄の併用。」結果は治療後約3か月と16か月後にテストされました。

「研究結果：ADSC治療後、痛みが大幅に軽減され、膝関節機能が改善しました。」

12. 変形性関節症の治療のためのADSC（SVF）とPRPの関節内注射

(J Transl Med、2017)

参加者数: N = 10人

`治療計画：脂肪由来マトリックス成分ADSVFとPRPの関節内注射、および治療後1週間、1ヶ月、6ヶ月、1年、1.5年、2年の検査結果。

「研究結果：治療後、2年後にはWOMACスコアも改善しました。」 6分以内に歩ける距離も大幅に増加しました。患者の60%で軟骨の体積が増加しました。

上の写真の通り、左の写真が治療前、右の写真が治療後です。白い「+」は軟骨の肥厚を示します。

13. 重度の膝関節炎の治療におけるADSCの第I相用量漸増試験

(Stem Cells Transl Med、2017年)

参加者数：N = 18人

治療計画：2*10^6（低用量）、10*10^6（中用量）、50*10^6（高用量）の脂肪組織間質細胞SVFを関節内に注射し、治療後約6か月後に結果を検査します。

「研究結果：ADSVF治療後、痛みは大幅に軽減され、副作用は見られませんでした。」

下の写真は治療前と治療後のMRIの比較です。先ほどと同様に、色が青ければ青いほど、軟骨の品質は良くなります。間葉系幹細胞治療後、軟骨の質が著しく改善されていることがわかります。

14. 変形性関節症の微小骨折治療における関節鏡下SVF注入の臨床観察

(Stem Cells Transl Med、2016年)

·参加者数：N = 30

治療計画: SVFとPRPを混合した1*10^6個のADSCを関節内注射し、治療後約6か月、12か月、18か月後に結果を検査します。

結果：対照群と比較して、治療群はWOMACスコアが低く、VASおよびLysholmスコアが高く、膝の痛みと機能が改善したことを示しました。

15. 試験管内変形性関節症モデルにおけるADSCおよびBMSCの軟骨形成能の増強

(J Cell Physiol、2016年)

参加者数: N = 6

実験計画: 2.5*10^5 個の ADSC と BMSC を 1 ml の培地で培養し、1 か月後に観察しました。

評価指標：軟骨特異的遺伝子 |炎症因子発現

·研究結果：脂肪由来間葉系幹細胞（ADSC）は骨髄由来間葉系幹細胞（BMSC）よりも軟骨への分化能力が強い。

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終わり