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再生医療と検索してみると幹細胞という言葉が必ず出てきますが、幹細胞とはどのような細胞なのでしょうか？整形外科専門医の小橋医師にわかりやすく説明してもらいました。
再生医療とは
再生医療は、「自身の細胞や組織、または他者の細胞・組織を培養・加工し、失われた組織や臓器を修復・再生する医療」です。特に「幹細胞」の性質を利用した治療を指すことが多いです。
幹細胞とは
幹細胞は、日々入れ替わる組織や、ケガやダメージで失われた組織を補充し、機能を回復させる能力を持つ細胞です。この細胞がいるおかげで、私たちは成長し、大人になっても身体を維持できます。幹細胞には、以下の2つの不可欠な能力があります。
- 分化能：皮膚、赤血球など、体をつくる様々な細胞に変化する能力
- 自己複製能：自分と全く同じ能力を持った細胞に分裂し、数を増やす能力
現在、再生医療で使われている幹細胞のほとんどは、体内に存在する、様々な種類の細胞に分化できる多能性を持った未分化細胞です。特に骨髄や脂肪組織に多く見られる細胞は「間葉系幹細胞」と呼ばれます。
幹細胞とは（出典：SKIP）
幹細胞の種類
幹細胞は大きく分けて2種類あります。
多能性幹細胞（Pluripotent Stem Cell）
- ES細胞（胚性幹細胞）：胚の内部細胞塊から作られます。半永久的に維持・分化可能で期待されましたが、移植時の拒絶反応や、胚を破壊して作るという倫理的な問題があります。
- iPS細胞（人工多能性幹細胞）：皮膚などの細胞に特定の因子を導入し、人工的に作成された多能性幹細胞です 。倫理的な問題は少ないですが、作製が難しく、ES細胞と同様に癌化のリスクがあるため、現段階では世界的に臨床普及には至っていません。
組織幹細胞
決まった組織や臓器で、消えゆく細胞の代わりを作り続けている幹細胞です。
- 以前は、造血幹細胞が血液系の細胞のみ、神経幹細胞が神経系の細胞のみ、というように役目が決まっていると考えられていました。
- しかし、骨髄の間葉系幹細胞は、筋肉、軟骨、脂肪、神経などに分化する”多分化能”を持つことが明らかになっています。
- 脂肪由来間葉系幹細胞：骨髄の間葉系幹細胞と似た性質を持ち、採取が簡単で量も豊富にあるため、治療細胞として注目されています。
組織幹細胞を利用した治療の特徴
- 自分の細胞由来で、倫理的な問題はない
- iPS細胞と違い遺伝子操作が不要
- ES細胞やiPS細胞と違い、癌化の報告がない
- ES細胞やiPS細胞と同様に多分化能を持つ
- 脂肪採取時の侵襲が少ない
幹細胞が症状を改善するメカニズム
体が大きく損傷したり老化が進行したりすると、自己修復機能が働かなくなることがあります。しかし、幹細胞を用いた臨床研究では、回復不能と診断された症状が改善する事例が多く報告されています。症状が改善する主なメカニズムは以下の通りです。
- ホーミング作用：損傷部位から修復要請の信号が出ると、その信号を受け取った幹細胞が血液に乗って損傷部位に集まり、必要な細胞に変化（分化）することで、炎症を抑え、修復・再生します。
- パラクライン効果・エンドクライン効果：幹細胞から細胞増殖や細胞活性を向上させる物質（成長因子やサイトカインなど）が放出されます。これらの物質がダメージを受けた組織の修復や細胞の活動を促進します。自身の体から取り出した幹細胞を培養・増殖し、体に戻すのが幹細胞治療です。症状の改善例としては、神経のミエリン鞘が再生し、麻痺が改善するケースなどが確認されています。
幹細胞治療で改善が見込まれる症状と効果
幹細胞治療は、まだ全てが解明されているわけではありませんが、臨床研究が重ねられ、厚生労働省が認可する新しい治療方法として確立されてきました。
当院で治療可能な領域
- 変形性関節症
- 整形外科分野の慢性的な全身の痛み（骨・筋・腱・神経・血管に関する痛み）
その他の様々な効果
- 血管の修復と血流の改善
- 痛んだ細胞の再生に伴うアンチエイジング効果
- サイトカイン・増殖因子放出による細胞活性化
- 軟骨の再生による関節機能の改善
過去の研究で効果が期待される疾患等
- 血管の病気：心筋梗塞、脳梗塞、腎不全初期、認知症初期、糖尿病などの下肢の虚血、その他血管の病気全般
- 神経の病気：小児麻痺、認知症、脳梗塞、パーキンソン、脊髄損傷など
- 骨・軟骨の病気：リウマチ、変形性関節症、軟骨・半月板損傷
- その他の疾患：慢性疼痛、糖尿病、肝障害、免疫疾患（難治性の膠原病）、ぜんそく等
- 予防的効果：疾病の予防、体全体の若返りなど
この記事を監修した医師整形外科専門医 小橋医師