多血小板血漿 (PRP) を使用した新たな自己細胞療法は、さまざまな再生医療治療計画において補助的な役割を果たす可能性があります。筋骨格系（MSK）疾患や脊椎疾患、変形性関節症（OA）、慢性複雑かつ難治性の創傷を患う患者を治療するための組織修復戦略に対する世界的な需要は満たされていません。PRP療法は、血小板成長因子（PGF）が創傷治癒と修復カスケード（炎症、増殖、リモデリング）をサポートするという事実に基づいています。多くの異なる PRP 製剤が、ヒト、インビトロ、および動物の研究から評価されています。しかし、非臨床研究の結果や推奨方法を人間の臨床治療に応用するのは難しいため、インビトロ研究や動物研究の推奨事項は通常、異なる臨床結果をもたらします。近年、PRP技術や生物学的製剤の概念の理解が進み、新たな研究指針や新たな適応が提案されています。このレビューでは、血小板投与量、白血球活性、自然免疫および適応免疫制御、5-ヒドロキシトリプタミン (5-HT) の効果、鎮痛など、PRP の調製と組成における最新の進歩について議論します。さらに、組織の修復と再生中の炎症と血管新生に関連する PRP メカニズムについても議論しました。最後に、PRP 活性に対するいくつかの薬剤の影響を検討します。
自己多血小板血漿（PRP）は、治療後の自己末梢血の液体部分であり、血小板濃度はベースラインよりも高くなります。PRP 療法は 30 年以上にわたってさまざまな適応症に使用されており、その結果、再生医療における自己 PRP の可能性に大きな関心が集まっています。整形外科用生物学的薬剤という用語は、筋骨格系 (MSK) 疾患の治療に最近導入され、不均一な生理活性 PRP 細胞混合物の再生能力において有望な結果を達成しました。現時点では、PRP 療法は臨床上の利点を備えた適切な治療選択肢であり、報告された患者の結果は心強いものです。しかし、患者の結果の一貫性のなさと新たな洞察により、PRP の臨床応用の実行可能性に課題が生じています。理由の 1 つは、市場にある PRP および PRP タイプのシステムの数と多様性にあると考えられます。これらの装置は PRP の収集量と調製スキームの点で異なり、その結果、独自の PRP 特性と生物学的薬剤が得られます。さらに、PRP 調製スキームの標準化と臨床応用における生物学的製剤の完全な報告書に関するコンセンサスの欠如により、一貫性のない報告結果が得られました。再生医療用途において PRP または血液由来製品を特徴づけ、分類するために多くの試みが行われてきました。さらに、ヒト血小板溶解物などの血小板誘導体は、整形外科およびインビトロの幹細胞研究のために提案されています。
PRP に関する最初のコメントの 1 つは 2006 年に発表されました。このレビューの主な焦点は、血小板の機能と作用機序、治癒カスケードの各段階に対する PRP の効果、および血小板由来増殖因子の中核的な役割です。さまざまな PRP 適応症に。PRP 研究の初期段階では、PRP または PRP ゲルに対する主な関心は、いくつかの血小板成長因子 (PGF) の存在と特定の機能でした。
この論文では、さまざまな PRP 粒子構造と血小板細胞膜受容体の最新の開発と、それらが自然免疫系および適応免疫系の免疫調節に及ぼす影響について詳しく議論します。さらに、PRP 治療バイアル内に存在する可能性のある個々の細胞の役割と、組織再生プロセスに対するそれらの影響について詳しく説明します。さらに、PRP 生物学的薬剤、血小板投与量、特定の白血球の特異的効果、および間葉系幹細胞 (MSC) の栄養効果に対する PGF 濃度とサイトカインの影響に関する理解における最新の進歩について、さまざまな PRP 標的を含めて説明します。細胞シグナル伝達およびパラクリン効果後の細胞および組織環境。同様に、組織の修復と再生中の炎症と血管新生に関連する PRP メカニズムについて説明します。最後に、PRP の鎮痛効果、PRP 活性に対するいくつかの薬剤の影響、PRP とリハビリテーション プログラムの組み合わせについて検討します。
臨床多血小板血漿療法の基本原則
PRP製剤はますます人気が高まっており、さまざまな医療分野で広く使用されています。PRP 治療の基本的な科学原理は、損傷部位に濃縮された血小板を注射すると、組織の修復、新しい結合組織の合成、および多くの生物学的活性因子 (成長因子、サイトカイン、リソソーム) の放出による血液循環の再構築が開始されるというものです。止血カスケード反応の開始に関与する接着タンパク質。さらに、血小板タンパク質（フィブリノーゲン、プロトロンビン、フィブロネクチンなど）は、乏血小板血漿成分（PPP）中に存在します。PRP 濃縮物は、成長因子の超生理学的放出を刺激して、慢性損傷の治癒を開始し、急性損傷の修復プロセスを加速します。組織修復プロセスのすべての段階で、さまざまな成長因子、サイトカイン、および局所作用調節因子が、内分泌、傍分泌、自己分泌および内分泌のメカニズムを通じて、最も基本的な細胞機能を促進します。PRP の主な利点には、その安全性と、広く使用できる生物学的薬剤の調製に使用できる現在の商用機器の独創的な調製技術が含まれます。最も重要なことは、一般的なコルチコステロイドと比較して、PRP は既知の副作用のない自家生成物であることです。しかし、注射可能な PRP 組成物の処方と組成に関する明確な規制はなく、PRP の組成は血小板、白血球 (WBC) 含有量、赤血球 (RBC) 汚染、および PGF 濃度に大きな変化をもたらします。
PRP の用語と分類
何十年もの間、組織の修復と再生を刺激するために使用される PRP 製品の開発は、生体材料と医薬品科学の重要な研究分野でした。組織治癒カスケードには、血小板とその成長因子、サイトカイン顆粒、白血球、フィブリンマトリックス、その他多くの相乗作用のあるサイトカインなど、多くの参加者が含まれます。このカスケードプロセスでは、血小板の活性化とそれに続く緻密化とα-血小板粒子の内容物の放出、フィブリノーゲン（血小板によって放出されるか血漿中に遊離する）のフィブリンネットワークへの凝集、およびフィブリンネットワークの形成を含む複雑な凝固プロセスが発生します。血小板塞栓症のこと。
治癒の始まりをシミュレートする「ユニバーサル」PRP
「多血小板血漿（PRP）」という用語は、当初は輸血医療で使用される濃縮血小板と呼ばれ、現在でも使用されています。当初、これらの PRP 製品はフィブリン組織接着剤としてのみ使用され、血小板は治癒刺激剤としてではなく、より強力なフィブリン重合をサポートして組織の密閉を改善するためにのみ使用されていました。その後、PRP テクノロジーは治癒カスケードの開始をシミュレートするように設計されました。続いて、PRP 技術は、局所微小環境に成長因子を導入および放出する能力によって要約されました。PGF 送達に対するこの熱意により、これらの血液派生物における他の成分の重要な役割が隠蔽されることがよくあります。この熱狂は、科学的データの欠如、神秘的な信念、商業的利益、標準化と分類の欠如によってさらに激化しています。
PRP 濃縮物の生物学は血液そのものと同じくらい複雑で、従来の薬剤よりも複雑である可能性があります。PRP製品は生きた生体材料です。臨床 PRP 適用の結果は、PRP サンプル中に存在する可能性のある他のさまざまな細胞成分や急性または慢性状態の受容体の局所微環境を含む、患者の血液の固有、普遍的、適応的特性に依存します。
紛らわしい PRP 用語と提案された分類システムの概要
長年にわたり、専門家、科学者、企業は、PRP 製品とそのさまざまな用語についての初期の誤解と欠陥に悩まされてきました。PRP を血小板のみと定義する著者もいますが、PRP には赤血球、さまざまな白血球、フィブリン、および高濃度の生理活性タンパク質も含まれると指摘する著者もいます。したがって、多くの異なる PRP 生物学的薬剤が臨床現場に導入されています。文献には通常、生物学的因子に関する詳細な説明が欠けているのは残念です。製品調製の標準化とその後の分類システム開発の失敗により、さまざまな用語や略語で記述される多数の PRP 製品が使用されるようになりました。PRP 製剤の変更が患者の転帰に一貫性を持たないことは驚くべきことではありません。
Kingsley は 1954 年に初めて「多血小板血漿」という用語を使用しました。3 つの主要な変数 (血小板、白血球、フィブリン含有量) に基づく最初の分類システムが提案され、多くの PRP 製品は、P-PRP、LR-PRP、純粋な多血小板フィブリン (P-PRF)、および白血球の 4 つのカテゴリーに分類されました。リッチ PRF (L-PRF)。これらの製品は、全自動クローズドシステムまたは手動プロトコルによって調製されます。一方、エバーツらは、PRP 調製物において白血球について言及することの重要性が強調されました。彼らはまた、PRP 製剤および血小板ゲルの不活性バージョンまたは活性バージョンを示すために適切な用語を使用することを推奨しています。
デロングら。は、4 つの血小板濃度範囲を含む、血小板の絶対数に基づく血小板、活性化白血球 (PAW) と呼ばれる PRP 分類システムを提案しました。他のパラメーターには、血小板活性化因子の使用および白血球 (つまり、好中球) の有無が含まれます。ミシュラら。同様の分類システムが提案されています。数年後、モートナーと彼の同僚は、より精巧で詳細な分類システム (PLRA) を説明しました。著者は、絶対血小板数、白血球含有量（陽性または陰性）、好中球の割合、RBC（陽性または陰性）、および外因性活性化が使用されているかどうかを記述することが重要であることを証明しました。2016 年に、Magalon ら。血小板注射の用量、生産効率、得られたPRPの純度、活性化プロセスに基づくDEPA分類が発表されました。その後、ラナと彼女の同僚は、末梢血単核球に焦点を当てた MARSPILL 分類システムを導入しました。最近、科学標準化委員会は、凍結および融解血小板製品を含む、再生医療用途における血小板製品の使用を標準化するための一連のコンセンサス勧告に基づいた、国際血栓止血学会の分類システムの使用を提唱しました。
さまざまな開業医や研究者によって提案された PRP 分類システムに基づいて、臨床医が使用できる PRP の製造、定義、処方を標準化しようとする多くの失敗した試みにより、公正な結論が得られる可能性がありますが、今後数年間はそうならない可能性が高いです。 、臨床 PRP 製品の技術は発展を続けており、科学データは、特定の条件下でさまざまな病状を治療するにはさまざまな PRP 製剤が必要であることを示しています。したがって、理想的な PRP 生産のパラメーターと変数は将来的にも増加し続けると予想されます。
PRP作成法は進行中
PRP の用語と製品の説明によれば、さまざまな PRP 配合物に対していくつかの分類システムがリリースされています。残念ながら、PRP またはその他の自己血液および血液製剤の包括的な分類システムについてはコンセンサスがありません。理想的には、分類システムは、特定の疾患を持つ患者の治療決定に関連するさまざまな PRP の特性、定義、および適切な命名法に注意を払う必要があります。現在、整形外科用途では、PRP を 3 つのカテゴリに分類しています: 純粋な血小板が豊富なフィブリン (P-PRF)、白血球が豊富な PRP (LR-PRP)、および白血球欠損型 PRP (LP-PRP)。これは一般的な PRP 製品の定義よりも具体的ですが、LR-PRP および LP-PRP カテゴリーには白血球含有量の特異性が明らかにありません。白血球は、その免疫および宿主防御機構により、慢性組織疾患の固有の生物学に大きな影響を与えてきました。したがって、特定の白血球を含む PRP 生物学的薬剤は、免疫調節と組織の修復と再生を大幅に促進することができます。より具体的には、リンパ球はPRPに豊富に含まれており、インスリン様成長因子を産生し、組織のリモデリングをサポートします。
単球とマクロファージは、免疫調節のプロセスと組織修復のメカニズムにおいて重要な役割を果たします。PRP における好中球の重要性は不明です。LP-PRP は、関節 OA の効果的な治療結果を達成するための系統的な評価によって最初の PRP 製剤として決定されました。しかし、ラナらは、膝OAの治療におけるLP-PRPの使用には反対があり、これは特定の白血球が炎症誘発性および抗炎症性分子を放出するため、組織再生前の炎症プロセスにおいて重要な役割を果たすことを示しています。彼らは、好中球と活性化血小板の組み合わせが、組織修復に対してマイナスの効果よりもプラスの効果をもたらすことを発見しました。彼らはまた、単球の可塑性が組織修復における非炎症性および修復機能にとって重要であると指摘した。
臨床研究における PRP 調製スキームの報告は非常に一貫性がありません。出版された研究のほとんどは、スキームの再現性に必要な PRP 調製方法を提案していません。治療適応には明確な合意がないため、PRP 製品とそれに関連する治療結果を比較することは困難です。報告されたほとんどの症例では、同じ臨床適応症であっても、血小板濃縮療法は「PRP」という用語に分類されます。一部の医療分野 (OA や腱炎など) では、PRP 製剤、送達ルート、血小板機能、および組織修復と組織再生に影響を与えるその他の PRP 成分の変化の理解が進んでいます。しかし、特定の病状や疾患を完全かつ安全に治療するためには、PRP 生物学的製剤に関連する PRP 用語について合意に達するには、さらなる研究が必要です。
PRP分類システムの現状
自家 PRP 生物療法の使用は、PRP 製剤の不均一性、一貫性のない命名、および証拠に基づいたガイドラインの不十分な標準化 (つまり、臨床治療バイアルを製造するための調製方法が多数ある) によって問題を抱えています。PRP および関連製品の絶対的な PRP 含有量、純度、生物学的特性は大きく異なり、生物学的有効性や臨床試験の結果に影響を与えることが予測できます。PRP 調製装置の選択では、最初の重要な変数が導入されます。臨床再生医療では、医師は 2 つの異なる PRP 調製装置と方法を使用できます。準備には標準的な血球分離装置が使用され、それ自体が収集した完全な血液を処理します。この方法では、連続流遠心分離ドラムまたはディスク分離技術とハード遠心分離ステップとソフト遠心分離ステップを使用します。これらのデバイスのほとんどは外科手術で使用されます。もう一つの方法は、重力遠心技術と装置を使用することです。高 G 力遠心分離を使用して、血小板と白血球を含む血液単位から ESR の黄色層を分離します。これらの濃縮装置は血球分離装置よりも小型で、ベッドの横で使用できます。違い ģ – 力と遠心分離時間により、分離された血小板の収量、濃度、純度、生存率、および活性化状態に大きな違いが生じます。後者のカテゴリーでは、市販の PRP 調製装置の多くが使用できるため、製品内容がさらに変化します。
PRP の調製方法と検証に関するコンセンサスが欠如しているため、引き続き PRP 治療の不一致が生じており、PRP の調製、サンプルの品質、臨床結果には大きな違いがあります。既存の商用 PRP 装置は、独自のメーカーの仕様に従って検証および登録されており、現在入手可能な PRP 装置間のさまざまな変数を解決します。
in vitro および in vivo での血小板投与量を理解する
PRP およびその他の濃縮血小板の治療効果は、組織の修復と再生に関与するさまざまな因子の放出によって生じます。血小板が活性化された後、血小板は血小板血栓を形成し、これが細胞の増殖と分化を促進する一時的な細胞外マトリックスとして機能します。したがって、血小板投与量が高くなると、血小板生理活性因子の局所濃度が高くなる、と考えるのが妥当です。しかし、血小板の用量および濃度と、放出された血小板生理活性増殖因子および薬物の濃度との間の相関関係は、個々の患者間でベースライン血小板数に大きな差があり、またPRP調製方法にも違いがあるため、制御できない可能性がある。同様に、組織修復機構に関与するいくつかの血小板成長因子が PRP の血漿部分に存在します (たとえば、肝臓成長因子やインスリン様成長因子 1)。したがって、血小板の用量が高くても、これらの成長因子の修復能力には影響しません。
in vitro PRP 研究は、これらの研究のさまざまなパラメータを正確に制御でき、結果を迅速に得ることができるため、非常に人気があります。いくつかの研究では、細胞が用量依存的に PRP に応答することが示されています。Nguyen と Pham は、非常に高濃度の GF が細胞刺激のプロセスを必ずしも促進するわけではなく、逆効果である可能性があることを示しました。いくつかの in vitro 研究では、PGF 濃度が高いと悪影響を及ぼす可能性があることが示されています。理由の 1 つは、細胞膜受容体の数が限られていることである可能性があります。したがって、PGF レベルが利用可能な受容体と比較して高すぎると、細胞機能に悪影響を及ぼします。
in vitro での血小板濃度データの重要性
in vitro 研究には多くの利点がありますが、いくつかの欠点もあります。インビトロでは、組織構造や細胞組織に起因する組織内の多くの異なる細胞タイプ間の継続的な相互作用のため、二次元の単一培養環境でインビトロで複製することは困難です。細胞シグナル経路に影響を与える可能性のある細胞密度は、通常、組織状態の 1% 未満です。二次元培養皿組織は、細胞が細胞外マトリックス (ECM) にさらされるのを防ぎます。さらに、一般的な培養技術では細胞廃棄物の蓄積と継続的な栄養素の消費が発生します。したがって、インビトロ培養は定常状態、組織への酸素供給、培地の突然の交換とは異なり、PRPの臨床効果と特定の細胞、組織型および血小板のインビトロ研究を比較した矛盾する結果が発表されています。濃度。グラツィアーニなど。インビトロでは、骨芽細胞および線維芽細胞の増殖に対する最大の効果は、ベースライン値よりも2.5倍高いPRP血小板濃度で達成されることが判明した。対照的に、Parkらによって提供された臨床データは、脊椎固定術後、肯定的な結果を誘導するにはPRP血小板レベルがベースラインの5倍以上増加する必要があることを示した。インビトロの腱増殖データと臨床結果との間でも、同様の矛盾した結果が報告された。
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投稿時間: 2023 年 3 月 1 日