原発性変形性膝関節症（OA）は依然として管理不可能な変性疾患です。平均寿命の延長と肥満の蔓延に伴い、OA は経済的および身体的負担の増大を引き起こしています。膝OAは慢性筋骨格疾患であり、最終的には外科的介入が必要となる場合があります。したがって、患者は、影響を受けた膝関節への多血小板血漿（PRP）の注入など、非外科的治療の可能性を模索し続けています。
Jayaram らによると、PRP は OA の新たな治療法です。しかし、その有効性の臨床的証拠はまだ不足しており、その作用機序は不明です。膝 OA における PRP の使用に関して有望な結果が報告されていますが、その有効性、標準用量、適切な準備技術に関する決定的な証拠などの重要な疑問は依然として不明です。
膝 OA は世界人口の 10% 以上が罹患しており、生涯リスクは 45% であると推定されています。現在のガイドラインでは、非薬物療法（運動など）と経口非ステロイド性抗炎症薬（NSAID）などの薬物療法の両方が推奨されています。ただし、これらの治療法は通常、短期的な効果しか得られません。さらに、合併症のリスクがあるため、併存疾患のある患者の薬物使用は制限されています。
関節内コルチコステロイドは、その効果が数週間に限られており、繰り返し注射すると軟骨の損失が増加することが示されているため、通常は短期間の鎮痛のみに使用されます。一部の著者は、ヒアルロン酸 (HA) の使用には議論の余地があると述べています。しかし、他の著者は、HA を週 3 ～ 5 回、5 ～ 13 週間（場合によっては 1 年間）注射した後に痛みが軽減されたと報告しています。
上記の代替手段が失敗した場合、効果的な治療法として全膝関節形成術 (TKA) が推奨されることがよくあります。ただし、費用がかかり、医学的副作用や術後の副作用を伴う可能性があります。したがって、膝OAに対する安全で効果的な代替治療法を特定することが重要です。
PRP などの生物学的療法は、膝 OA の治療のために最近研究されています。PRP は高濃度の血小板を含む自己血液製剤です。PRP の有効性は、血小板由来成長因子 (PDGF)、トランスフォーミング成長因子 (TGF) ベータ、インスリン様成長因子 I 型 (IGF-I) などの成長因子およびその他の分子の放出に関連していると考えられています。 、および血管内皮増殖因子（VEGF）。
いくつかの出版物は、PRP が膝 OA の治療に有望である可能性があることを示しています。ただし、最適な方法についてはほとんどの意見が一致しておらず、結果の適切な分析を制限する多くの制限があり、バイアスの危険があります。報告された研究で採用された調製方法と注入方法の不均一性は、理想的な PRP システムを定義する際の制限となっています。さらに、ほとんどの試験では比較対象として HA が使用されており、これ自体が物議を醸しています。いくつかの試験ではPRPとプラセボを比較し、6か月および12か月の時点で生理食塩水よりも有意に良好な症状改善が示されました。しかし、これらの試験には適切な盲検化が欠如しているなど、方法論的にかなりの欠陥があり、その利点が過大評価されている可能性があることが示唆されています。
膝 OA の治療における PRP の利点は次のとおりです。迅速な準備と最小限の侵襲性により、使用が非常に便利です。既存の公衆衛生サービスの構造と設備を使用するため、比較的手頃な手法です。そして、それは自家生成物であるため、安全である可能性が高いです。以前の出版物では、軽度で一時的な合併症のみが報告されています。
この記事の目的は、PRP の現在の分子作用機序と、膝 OA 患者における PRP の関節内注射の有効性の程度を検討することです。
多血小板血漿の作用の分子機構
膝 OA における PRI 関連研究の Cochrane Library と PubMed (MEDLINE) 検索を分析しました。検索期間は検索エンジンの開始から2021年12月15日までです。著者らが最も関心があると考えた膝OAにおけるPRPの研究のみが含まれていました。PubMed では 454 件の論文が見つかり、そのうち 80 件が選択されました。コクラン ライブラリで論文が見つかり、インデックスも作成されており、合計 80 件の参考文献が含まれています。
2011年に発表された研究では、OAの管理における成長因子（TGF-βスーパーファミリー、線維芽細胞成長因子ファミリーのメンバー、IGF-IおよびPDGF）の使用が有望であることが示された。
2014 年に、サンドマンらはOA関節組織のPRP治療により異化作用が減少したと報告しました。しかし、PRP はマトリックスメタロプロテイナーゼ 13 の大幅な減少、滑膜細胞におけるヒアルロナンシンターゼ 2 の発現の増加、および軟骨合成活性の増加をもたらしました。この研究の結果は、PRP が内因性 HA の生成を刺激し、軟骨の異化作用を減少させることを示唆しています。PRP はまた、滑膜細胞および軟骨細胞における炎症性メディエーターの濃度とそれらの遺伝子発現を阻害しました。
2015年、対照実験室研究により、PRPがヒト膝軟骨および滑膜細胞の細胞増殖と表面タンパク質分泌を大幅に刺激することが示されました。これらの観察は、膝 OA の治療における PRP の有効性に関連する生化学的メカニズムを説明するのに役立ちます。
Khatab らによって報告されたマウス OA モデル (対照実験室研究) では、2018年に複数回のPRPリリーサー注射により、おそらくマクロファージのサブタイプが介在して痛みと滑膜の厚さが軽減されました。したがって、これらの注射は痛みと滑膜炎症を軽減すると思われ、初期段階の OA 患者の OA の発症を阻害する可能性があります。
2018年、PubMedデータベース文献のレビューでは、OAのPRP治療はWnt/β-カテニン経路に調節効果を及ぼすようであり、これは有益な臨床効果を達成するために重要である可能性があると結論づけた。
2019 年に、Liu らはらは、PRP 由来のエキソソームが OA の軽減に関与する分子機構を研究しました。エキソソームが細胞間コミュニケーションにおいて重要な役割を果たしていることを強調することが重要です。この研究では、OA の in vitro モデルを確立するために、初代ウサギ軟骨細胞が単離され、インターロイキン (IL)-1β で処理されました。OA に対する治療効果を評価するために、増殖、遊走、およびアポトーシスのアッセイを測定し、PRP 由来エキソソームと活性化 PRP の間で比較しました。Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路に関与するメカニズムをウェスタンブロット分析によって調査しました。PRP 由来のエキソソームは、in vitro および in vivo で活性化 PRP と同等以上の OA 治療効果があることが判明しました。
2020年に報告された外傷後OAのマウスモデルでは、Jayaramら。OA の進行と疾患誘発性痛覚過敏に対する PRP の効果は白血球に依存している可能性があることを示唆しています。彼らはまた、白血球の少ないPRP (LP-PRP) と少量の白血球の豊富な PRP (LR-PRP) が体積と表面積の損失を防ぐことにも言及しました。
Yangらによって報告された発見。2021年の研究では、PRPが低酸素誘導因子2αを阻害することにより、IL-1β誘導性の軟骨細胞のアポトーシスと炎症を少なくとも部分的に軽減することが示された。
PRP を使用した OA のラットモデルでは、Sun et al.microRNA-337 と microRNA-375 は、炎症とアポトーシスに影響を与え、OA の進行を遅延させることが判明しました。
Sheean らによると、PRP の生物学的活性は多面的です。血小板アルファ顆粒は、VEGF や TGF-ベータを含むさまざまな成長因子の放出を促進し、炎症は核因子 -κB 経路を阻害することによって制御されます。
両方のキットから調製した PRP 中の体液性因子の濃度と、マクロファージの表現型に対する体液性因子の影響を調査しました。彼らは、2 つのキットを使用して精製された PRP の間で細胞成分と体液性因子の濃度に違いがあることを発見しました。自己タンパク質溶液 LR-PRP キットには、より高濃度の M1 および M2 マクロファージ関連因子が含まれています。単球由来マクロファージおよびM1極性マクロファージの培地にPRP上清を添加すると、PRPがM1マクロファージの極性化を阻害し、M2マクロファージの極性化を促進することが示された。
2021 年に、Szwedowski et al.PRP 注射後に OA 膝関節で放出される成長因子について説明します:腫瘍壊死因子 (TNF)、IGF-1、TGF、VEGF、ディスアグリゲート、およびトロンボスポンジン モチーフを持つメタロプロテイナーゼ、インターロイキン、マトリックス メタロプロテイナーゼ、上皮成長因子、肝細胞成長因子、線維芽細胞成長因子、ケラチノサイト成長因子および血小板因子 4 。
1.PDGF
PDGF は血小板で初めて発見されました。耐熱性、耐酸性に優れ、トリプシンにより容易に加水分解されるカチオン性ポリペプチドです。これは、骨折部位に現れる最も初期の成長因子の 1 つです。外傷性骨組織に多く発現し、骨芽細胞を走化性にして増殖させ、コラーゲン合成能力を高め、破骨細胞の吸収を促進して骨形成を促進します。さらに、PDGF は線維芽細胞の増殖と分化を促進し、組織の再構築も促進します。
2.TGF-B
TGF-B は 2 本の鎖で構成されるポリペプチドで、傍分泌および/または自己分泌の形で線維芽細胞および前骨芽細胞に作用し、骨芽細胞および前骨芽細胞の増殖と、骨前駆細胞であるケモカインとしてコラーゲン線維の合成を刺激します。細胞は損傷した骨組織に吸収され、破骨細胞の形成と吸収が阻害されます。TGF-B はまた、ECM (細胞外マトリックス) 合成を調節し、好中球および単球に対して走化性効果をもたらし、局所炎症反応を媒介します。
3.VEGF
VEGF は二量体糖タンパク質であり、オートクリンまたはパラクリンを介して血管内皮細胞の表面の受容体に結合し、内皮細胞の増殖を促進し、新しい血管の形成と確立を誘導し、骨折端に酸素を供給し、栄養素を供給し、代謝老廃物を輸送します。 。、局所的な骨再生領域の代謝に有利な微環境を提供します。次に、ＶＥＧＦの作用により、骨芽細胞分化のアルカリホスファターゼ活性が亢進され、局所的にカルシウム塩が沈着して骨折治癒を促進する。また、VEGFは骨折周囲の軟組織の血液供給を改善することにより軟組織の修復を促進し、骨折の治癒を促進し、PDGFと相互促進作用を持っています。
4.EGF
EGFは、体内のさまざまな種類の組織細胞の分裂と増殖を刺激する強力な細胞分裂促進因子であり、同時に基質の合成と沈着を促進し、線維組織の形成を促進し、骨組織の形成に代わって骨に変化し続けます。EGFが骨折修復に関与するもう1つの要因は、EGFがホスホリパーゼAを活性化して上皮細胞からのアラキドン酸の放出を促進し、シクロオキシゲナーゼとリポキシゲナーゼの活性を調節することによってプロスタグランジンの合成を促進できることです。吸収とその後の骨形成の役割。EGF が骨折の治癒過程に関与し、骨折の治癒を促進できることがわかります。さらに、EGF は表皮細胞と内皮細胞の増殖を促進し、内皮細胞の創傷表面への遊走を誘導します。
5.IGF
IGF-1は、骨内の受容体に結合し、受容体の自己リン酸化後にチロシンプロテアーゼを活性化する単鎖ポリペプチドであり、これによりインスリン受容体基質のリン酸化が促進され、それによって細胞の成長、増殖および代謝が調節されます。骨芽細胞と前骨芽細胞を刺激し、軟骨と骨基質の形成を促進します。さらに、骨芽細胞と破骨細胞の分化と形成、およびそれらの機能活性を媒介することにより、骨再構築の共役において重要な役割を果たします。さらに、IGF は傷の修復にも重要な要素の 1 つです。これは、線維芽細胞の細胞周期への侵入を促進し、線維芽細胞の分化と合成を刺激する因子です。
PRP は、遠心分離された血液に由来する血小板と成長因子の自己濃縮物です。濃縮血小板には他に 2 つのタイプがあります。それは、多血小板フィブリンと多血漿成長因子です。PRP は液体の血液からのみ得られます。血清や凝固した血液から PRP を取得することはできません。
血液を採取して PRP を取得するには、さまざまな商業技術があります。それらの違いには、患者から採取する必要がある血液の量が含まれます。隔離技術。遠心分離速度。遠心分離後の濃縮体積に相当する量。処理時間;
さまざまな血液遠心分離技術が白血球比率に影響を与えることが報告されています。健康な人の血液 1 μL 中の血小板数は 150,000 ～ 300,000 の範囲です。血小板は出血を止める役割を担っています。
血小板のアルファ顆粒には、成長因子（トランスフォーミング成長因子ベータ、インスリン様成長因子、上皮成長因子など）、ケモカイン、凝固剤、抗凝固剤、線維素溶解タンパク質、接着タンパク質、内在性膜タンパク質、免疫メディエーターなどのさまざまな種類のタンパク質が含まれています。 、血管新生因子および阻害剤、および殺菌タンパク質。
PRP 作用の正確なメカニズムはまだ不明です。PRP は、軟骨細胞を刺激して軟骨を再構築し、コラーゲンとプロテオグリカンの生合成を促進すると考えられます。口腔顎顔面外科（顎関節症を含む）、皮膚科、眼科、心臓胸部外科、形成外科などのさまざまな医療専門分野で使用されています。
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投稿日時: 2022 年 7 月 27 日