国際抗老化再生医療学会雑誌■原第 1 号（31−35）201831

著

筋骨格系疼痛に対する間葉系幹細胞培養上清液の治療効果
三島雅辰■ Original Article

Conditioned Media of Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells for
Treatment of Musculoskeletal Pain
Masatatu Mishima

Abstract
Conditioned media from the adipose-derived mesenchymal stem cell cultures contain not only cytokines and growth
factors, but also exosomes. Musculoskeletal pain in the 9 patients was treated by conditioned media. Osteoarthritis,
arthritis, lumbar degenerative disc disease and meniscus tear was successfully treated by conditioned media. Conditioned
media may provide more effective tool as an alternative to pharmacologic treatment for musculoskeletal pain.
Key words

間葉系幹細胞培養上清液，筋骨格系，疼痛緩和(WAARM Journal, 2018; 1: 31–35)細胞が多くのサイトカインや増殖因子を傍分泌し ,はじめにそれらのサイトカインに抗炎症効果があるからであ

老化とは感染症にかかりやすく，生理的機能障害

る．変形性関節症において，間葉系幹細胞だ

11,12,13）が起きやすく，酸化ストレスなどの多くの環境因子

けでなく，その培養上清液にも疼痛緩和が報告されに影響され易くなり ，循環器疾患，組織損傷など

ている

1）

．

14,15）の多くの病気のリスクが増加する ．また，膝関節

本報告は膝，腰および肩に疼痛を認める患者 9や腰に痛みを生じる筋骨格系疾患により運動機能障人，13 部位について間葉系幹細胞培養上清液の治害が起き，平常通りの社会生活が営めなくなること

療効果を NRS（Numerical Rating Scale）にて評価しも知られている ．そして，これらの多くの疾患にた．その結果，間葉系幹細胞培養上清液が筋骨格系関して間葉系幹細胞の治療効果が知られている

疼痛を緩和あるいは消失させることを認めたので報

2）

3）

．

4, 5）

筋骨格系疼痛は成人の 1／3 以上に発症し，原因や部位が多様であり治癒しにくい．筋骨格系疼痛は急性，慢性および神経障害性疼痛に分けられている ．
3）筋骨格系疼痛の治療としては通常アセトアミノフェ

告する．

対象および方法
脂肪組織由来幹細胞（AMSCs）の分離と培養

6,7）

,

20 代女性の腹部皮膚下の脂肪組織を採取した．

などの抗炎症，鎮痛

採取した脂肪組織をコラゲナーゼ処理して脂肪細薬を用いている．しかしながら，これらの投薬は疼

胞， 内 皮 細 胞， 骨 細 胞 あ る い は 心 筋 細 胞 な ど に

痛緩和，消失を促すが副作用が知られている ．

分化する間葉系幹細胞などを含む細胞群（stromal

ン，非ステロイド抗炎症剤 NSAIDs が用いられ痛みが強い場合はオピオイド

8）9）

間葉系幹細胞の細胞療法は筋骨格系疼痛の鎮痛効
果があることが知られている．これは間葉系幹10）vascular fraction）を自動分離濃縮装置（米国 Cytori
社製 Celution®）により分離した．この細胞群を培

医療法人・みき会 サンフィールドクリニック・院長 〒 135-0064 東京都江東区青海 3-4-3 タイム 24 ビル 1 階Miki Medical Corporation Sunﬁeld Clinic 〒 135-0064, 1st ﬂoor Time24 Building 2-4-32 Aomi, Koto-ku, Tokyo Japan
E-mail: m.mishima@Sunﬁeld-c.com

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筋骨格系疼痛に対する間葉系幹細胞培養上清液の治療効果養していくと間葉系幹細胞以外の細胞が死滅する事

腰痛症 2 例では培養上清液投与 15 分後では疼痛により間葉系幹細胞のみとなり AMSCs が作成され緩和や消失が認められたが，7 日以降では投与前のる．幹細胞の培養はプラスチック製の培養フラスコ

NRS 値に戻っていた．

にバイオミメティクスシンパシーズ社で開発した培椎間板ヘルニアは 1 例であるが，投与 15 分後に養液 sf-DOT を用いた．この培養液には血清や種々疼痛は消失し，その後 28 日経過しても疼痛は認めの成長因子は含まれていない．

られなかった．

対象および治療方法

半月板損傷は 1 例であるが，AMSCs 培養上清液

変形性膝関節症（4 例），肩関節炎（2 例），膝関投与後 15 分で疼痛は消失するが，その後軽度だが節炎（1 例），腰痛症（2 例），椎間板ヘルニア（1NRS の上昇が見られたが痛みを感じる程度である．

例），半月板損傷（1 例）および関節リウマチ（2関節リュウマチ 2 例において，AMSCs 培養上清例）の計 13 部位，患者 9 人であり，年齢は 52-73

液投与 15 分から 24 時間後までは疼痛緩和が見られ歳であった（表）．また，性別では女 8 人，男 3 人

たが，7，28 日後ではほぼ投与前の NRS 値に戻っであった．これらの患者に対して，培養上清液をていた．

2.5~5ml 疼痛部位に一回投与した．

これらの結果をまとめると，ほとんど全ての例（13疼痛の評価方法例中 12 例）で培養上清液投与 15 分後には疼痛緩和

問診による NRS の評価は培養上清液投与前，投や消失が認められた．そして，28 日後において疼

与後 15 分，7 日および 28 日経過時に行った．また，

痛がほとんど感じられないか消失していたのは 13

NRS により痛みを 0 から 11 段階に分けて判定した．

例中 7 例，変形性膝関節症 3 例，関節炎 2 例，椎間痛みが全くないものを 0，考えるなかで最悪の痛み

板ヘルニア 1 例および半月板損傷 1 例見られた．関を 10 として数値化した（表）．

節リウマチでは培養上清液投与 15 分後では疼痛緩結

和は著明であったが，28 日後ではほぼ投与前に戻っ果ていた（表，グラフ）．

変形性膝関節症 4 例において，AMSCs 培養上清考液投与 15 分後では疼痛が消失した症例と疼痛緩和が見られない症例に分かれた．28 日後では 4 例共に痛みはほぼ消失していた．

察

筋骨格系は身体の運動に関係する骨とそれに付随する筋組織，腱，靭帯および結合組織などである．

関節炎 3 例において，投与後 15 分で疼痛が消失

筋骨格系疼痛は急性（発症から 3 か月以内），慢性していた 2 例では，その後 28 日経過しても痛みはおよび神経障害性に分けられる．本報告は筋骨格系

感じられなかった．NRS 値 10 を示した他の 1 例での慢性疼痛に対しての間葉系幹細胞培養上清液の治は，投与後 15 分から 28 日まで軽度ながら痛みが見療効果である．筋骨格系の急性疼痛は主に急性炎症られたが，つらい痛みは軽減されていた．

や外傷性が原因であり，侵害受容器でその痛みを感表

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筋骨格系疾患患者の培養上清液投与前と後の NRS（Numerical Rating Scale）の評価

現病

年齢（性別）

疼痛部

投与前

投与後 15 分

投与後 1 日投与後 7 日

投与後 28 日

変形性膝関節症

65（F）

右膝

7

4

5

4

2

変形性膝関節症

65（F）

左膝

5

5

5

1

1

変形性膝関節症

66（F）

右膝

10

0

3

3

0

変形性膝関節症

66（F）

左膝

8

0

3

2

0

関節炎

73（F）

右肩

5

0

0

0

0

関節炎

52（M）

左肩

10

2

3

3

4

関節炎

73（F）

右膝

4

0

0

0

1

腰痛症

54（M）

腰

3

1

3

3

3

腰痛症

66（F）

腰

2

0

0

2

2

椎間板ヘルニア

38（M）

腰

5

0

0

0

0

半月板損傷

67（F）

右膝

5

0

2

1

1

関節リウマチ

60（F）

右膝

7

1

3

6

5

関節リウマチ

60（F）

左膝

6

1

3

5

4

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腰痛症

66(F)

腰

2

0

0

2

2

椎間板ヘルニア

38(M)

腰

5

0

0

0

0

半月板損傷

67(F)

右膝

5

0

2

1

1

関節リウマチ

60(F)

右膝

7

1

3

6

5

6

1

3

5

左膝
関節リウマチ
60(F) 第 1 号（31−35）2018
国際抗老化再生医療学会雑誌
表33

筋骨格系疾患患者の培養上清液投与前と後の NRS(Numerical Rating Scale)の評価

4

グラフ

じる．慢性疼痛は関節部の退行性病変 , がん痛 , あは培養上清液に含まれている種々サイトカインや増るいは急性疼痛が治癒されない場合で起きる ．筋殖因子により，障害を受けた靭帯，軟骨あるいは滑骨格系疼痛の原因は炎症反応であり，持続的な炎症

膜が投与後 28 日には治癒した可能性が考えられる．

は末梢や中枢神経感作に関連している．関節の滑膜

また，筋骨格系疼痛と神経血管障害は重要な相関では多数の末梢神経が分布しており，この部位の炎があり，培養上清液には多くのサイトカインや増殖因症を抑えることは重要なことである．変形性関節子を含み症の発症には炎症媒介因子 inﬂammatory mediator のシス作用による神経損傷治癒を含めた種々の組織障

慢性的な発現が重要な役割を演じている

害保護に関係している

3）

．そし

16, 17）

血管形成誘導，抗線維化，抗アポトー

11, 12, 13）．また，変形性関節症患

27, 28）て，関節部の疼痛とその強さに炎症性サイトカイン

者に脂肪組織由来間葉系幹細胞培養上清液を投与す

interleukin（IL-1, IL-2, IL-6）が関係しており，ることにより，P53 がん抑制遺伝子をアセチル化する

TNF-α（腫瘍壊死因子）は神経障害性疼痛の進行とことにより老化を抑制し酸化ストレスの減少，軟骨

関係しているとの報告がある細胞の分裂を促進させるとの報告もある

18, 19）．間葉系幹細胞20, 21, 22）, その上，

26）

はこれら炎症性サイトカイン IL-1βと TNF-αを抑制

培養上清液には細胞外小胞も含まれておりする事により疼痛緩和する

疫反応，抗炎症反応，血管新生に関した細胞間コミュ．変形性関節症の間23），免29, 30）葉系幹細胞投与だけでなく，その上清液でも疼痛緩

ニケーションに重要な役割を担っている

和が報告されている

らエクソソームを含む細胞外小胞も神経血管障害治．
そして，間葉系幹細胞14, 15, 24）

24, 25）あるいはその培養上清液

は炎症性サイトカイン

26）

．これ

31, 32, 33）

癒に作用して疼痛が消失したと考えられる．

IL-1βを抑制し関節痛の消炎効果のみならず酸化ス

関節炎 3 例において，投与後 15 分で疼痛が消失

トレスの減少，軟骨細胞の増殖を促し変形性関節症

していた 2 例では，その後 28 日経過しても痛みはの治療効果が報告されている．

感じられなかった．NRS 値 10 を示した 1 例では，今回の試験結果から，変形性膝関節症 4 例におい投与後 15 分から 28 日まで軽度ながら痛みが見られて培養上清液投与後 15 分では疼痛が消失した症例

たが，つらい痛みは軽減された．ラットの肩にモノと疼痛緩和が見られない症例があった．しかし，28

ヨード酢酸を投与して作った関節炎動物モデルを用日後では 4 例共に痛みはほぼ消失していた．この事いて，間葉系幹細胞を関節内に注入すると中枢感作

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筋骨格系疼痛に対する間葉系幹細胞培養上清液の治療効果

34を抑制し，抗炎症因子および軟骨組織の防御因子

腎臓の副作用がしられている ．強い鎮痛作用を持

TSG-6 が発現したとの報告がある 13）．

つオピオイドも睡眠障害，鬱，嘔吐あるいは便秘な

7）

本試験では椎間板ヘルニア患者は 1 例であるが，どの副作用が知られている ．しかし，培養上清液

幹細胞培養上清液投与後 15 分で痛みは消失し，そに含まれているものはサイトカインや増殖因子であの後 28 日においても疼痛は感じられていない．こり，細胞成分を含まない安全性が高いものであり，の結果から，椎間板ヘルニア患者の疼痛はほぼ全快

変形性関節症あるいは関節炎など筋骨格系疾患に優したと考えられる．腰痛および椎間板ヘルニアの患れた新治療薬と考えた．

者 33 人を対象として，間葉系幹細胞投与後 6 年間の追跡調査した報告がある．その結果，ほとんどの患者に腰痛の軽減あるいは消失が認められた．また，椎間板ヘルニアの患者 20 人中 17 人には椎間板膨隆が縮小していたとしている．

34）

本試験結果からは，関節リュウマチ 2 例は，培養上清液投与後 15 分から 24 時間までは疼痛緩和効
果が見られたが，7 日ではほぼ投与前の痛みに戻っており，その後も痛みは継続していた．関節リウマ
チは変形性関節症と異なり，老化とは関係なしに若年期にも発症する．自己免疫疾患として，関節リウマチ，全身性強皮症 systemic sclerosis, 全身性エリマ
トーデス（SLE）が知られており，これら疾患に対して間葉系幹細胞療法は効果があるとしている．

35）

関節リウマチ患者 48 人に間葉系幹細胞を静脈投与
6 か月後においても良好な結果を得ている 36）．
変形性関節症や関節リウマチのような筋骨格系疼
痛に対して，非ステロイド性抗炎症薬 NSAIDs（ボルタレン，ロキソプロフェンなど）あるいはオピオイドが用いられる．非ステロイド性抗炎症薬は

6, 7, 9）シクロオキシゲナーゼ（COX）を抑制して侵害受容性および中枢性疼痛に対して作用することが報告されている ．間葉系幹細胞も COX を抑制して炎
6）症性サイトカインの分泌を抑制しているとの報告がある

37）

そして，非ステロイド性抗炎症薬は内服後早いものでは 10 分から鎮痛効果が見られる．今回は培養上清液局所注入後 15 分において，1 例を除いた 12 例で鎮痛効果が見られた．実際は，培養上清液局所注入後数分でその鎮痛効果が見られた例もある．これは NSAIDs の内服と培養上清液の局所注入の差であると考えられる．
非ステロイド性抗炎症薬の疼痛緩和は内服後およ
そ 7 時間でその効果が無くなるが，培養上清液では7 日以上効果が認め，28 日経過時でも疼痛が消失している例も見られた．
この事から，通常使用されているボルタレン，ロキソプロフェンなど非ステロイド性抗炎症薬と比較して培養上清液は優れた新治療薬であると考える．
また，NSAIDs 内服には消化器系，循環器あるいは

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34

9）

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