重度軟骨損傷と外傷後変形性関節症 その病態の推移と治療法への反映

はじめに

関節軟骨は，自己修復能に乏しく，損傷に対し 適切な治療が行われないと，高率に変形性関節症 に至ることが知られている1)。その病態として， 軟骨損傷の進行に伴い，軟骨下骨へ障害が及び， 関節に変形が生じるとされるが，これらの進行に は加齢，肥満，外傷，感染，生活環境，遺伝的要 因などさまざまな要因が関与している。 特に，骨折や靱帯損傷，半月損傷など外傷を契 機とした変形性関節症は，しばしば若年者でも問 題となるため，初期治療が非常に重要である2)。 一方で，初期治療が適切に行われず，変形性関節 症へ至った例では，いまだ有効な治療法はないの が現状である。 近年，軟骨損傷に対し，さまざまな再生医療的 アプローチが試みられ，その一部は臨床応用され ている3)。一方で，重度の軟骨損傷や変形性関節 症では，軟骨のみならず軟骨下骨まで障害される ことから，軟骨下骨の治療も考慮する必要がある。 そのため，変形性関節症のような骨軟骨病変に対 する生物学的再建のためには，軟骨および軟骨下 骨の層別の再生が望ましい4)。これまでにさまざ まな2層構造を有するインプラントの開発が行わ れており，動物実験などでその有用性が証明され ているが，一方で，インプラントの製造工程の複 雑さや，多くの場合，人工素材や生物由来素材を 用いるため，長期安全性が懸念されている。 筆者らは，滑膜由来間葉系幹細胞よりスキャ フォールドフリー三次元人工組織（scaffold-free tissue-engineered construct；TEC）を開発し，良好 な軟骨再生を得ている5)。TECは細胞および細胞自 身が作り出す細胞外基質から構成されるため，外因 性の物質を含まず，高い安全性が期待できる。また 過去の研究にて，接着因子が多数含まれることから， 接着剤などを使用せず，容易に移植母床となる軟骨 基質などへ接着することが確認されている。さらに 骨補填材料として，わが国ではさまざまな人工骨が 開発され，すでに臨床にて広く使用されており，軟 骨下骨再生への応用が期待される。 以上より，TECおよび人工骨からなる2層性イ ンプラントは，新たな骨軟骨再生のツールとなり うることが期待される。本稿で筆者らは，TEC・ 人工骨複合体を開発し，ウサギを用いたモデルに て骨軟骨再生への有用性を組織学的，生体力学的 に検討した。