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脊髄損傷に対する幹細胞治療

1.脊髄損傷の種類

脊髄損傷(SCI)は、骨折、脱臼、破裂、圧迫、過伸展、または過屈曲によって脊髄周囲の骨保護が損傷した場合に発生します。ヒトの脊柱は、上から順に頸椎 (C1-7) 、胸椎 (Th1-12) 、腰椎 (L1-5) 、仙椎 (S1-5) 、尾椎 (1) に分けられます。それぞれの脊髄損傷の場所は、影響を受ける体の部分を決定します。一般に、損傷箇所が上に行くほど、障害レベルは高くなります。

頸髄損傷C1-C8

頸部の損傷は、腕と脚の両方に麻痺または脱力感を引き起こし、四肢麻痺を引き起こします。脊髄のこの領域は、後頭部、首、肩、腕、手、横隔膜への信号を制御します。怪我のレベルより下または背中の上部の体のすべての領域が影響を受ける可能性があります。

胸髄損傷T1-T12

胸髄は、胸郭で保護されるため、胸部レベルの損傷はあまり一般的ではありません。胸部の損傷は、身体感覚の喪失、腸、膀胱、および性機能障害とともに、麻痺または脚の衰弱(対麻痺)を引き起こす可能性があります。ほとんどの場合、腕と手は影響を受けません。脊髄のこの領域は、背中の筋肉の一部と腹部の一部への信号を制御します。

腰髄損傷L1-L5

腰椎レベルの損傷は、麻痺または脚の衰弱(対麻痺)を引き起こします。身体感覚の喪失、腸、膀胱、および性機能障害が発生する可能性があります。ただし、肩、腕、および手の機能は通常影響を受けません。

仙骨脊髄損傷S1-S5

仙骨レベルの損傷は、主に排便と膀胱の機能の喪失、および性機能障害を引き起こします。これらの損傷は、腰や脚の衰弱や麻痺を引き起こす可能性があります。脊髄の仙骨領域は、太ももや脚の下部、足、生殖器への信号を制御します。

脊髄損傷には、完全麻痺と不全麻痺があり、損傷された脊髄から遠位の運動・知覚の障害がでます。

不完全麻痺

不完全な損傷とは、脳との間でメッセージを伝達する脊髄の能力が完全に失われていないことを意味します。さらに、怪我のレベルより下では、ある程度の感覚(たとえそれがかすかにても)と動きが可能です。

完全麻痺

完全な傷害は、傷害のレベルを下回る感覚および運動機能が完全に欠如します。完全麻痺では下肢が全く動かず、感覚もなくなります。損傷領域の下に運動および感覚機能がないことは、必ずしも損傷部位を横切る無傷の軸索または神経が残っていないことを意味するわけではなく、外傷の結果としてそれらが適切に機能していないことを意味します。

公益社団法人 日本整形外科学会
https://www.joa.or.jp/public/sick/condition/spinal_cord_injury.html

CHRISTOPHER&DANA
https://www.christopherreeve.org/ja/international/top-paralysis-topics-in-japanese/spinal-cord-injury-types

2.脊髄損傷の疫学

毎年、世界中で25万人から50万人が脊髄損傷(SCI)に苦しんでいます。推定される年間の世界的な発生率は、人口100万人あたり40から80例です。これらの症例の最大90%は外傷性の原因によるものですが、非外傷性の脊髄損傷の割合は増加しているようです。男性は、若年成人(20〜29歳)およびそれ以上の年齢(70歳以上)で最もリスクが高くなります。女性は青年期(15-19歳)とそれ以上の年齢(60歳以上)で最もリスクが高くなります。研究によると、成人の男性と女性の比率は少なくとも2:1であり、時にははるかに高いことが報告されています。脊髄損傷のある人は、脊髄損傷のない人よりも2〜5倍早く死亡する可能性が高く、低中所得国では生存率が低くなります。

WHO
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/spinal-cord-injury#:~:text=There%20is%20no%20reliable%20estimate,injury%20appears%20to%20be%20growing.

3.脊髄損傷の病態

脊髄損傷における一次および二次損傷メカニズムは以下の通りです。

この図は脊髄の感覚及び運動ニューロンの図です。まず一次損傷により黒い影が生じます。次に、病変の上、頸髄では、皮質脊髄路(赤)を含む影響を受けた運動路と後柱(青)と脊髄視床路(紫)を含む感覚路がそれぞれ逆行性(1)と順行性(2)の変性を受けます。

4.脊髄損傷の原因

脊髄損傷の最も一般的な原因は次のとおりです。

自動車事故

自動車とオートバイの事故は脊髄損傷の主な原因であり、毎年新しい脊髄損傷のほぼ半分を占めています。

転倒

65歳以降の脊髄損傷は、ほとんどの場合転倒によって引き起こされます。全体として、転倒は脊髄損傷の約31%を引き起こします。

暴力行為

脊髄損傷の13%以上は、最も一般的には銃創を伴う暴力的な遭遇に起因します。ナイフの傷も一般的です。

スポーツ中の怪我

インパクトスポーツや浅瀬でのダイビングなどの運動活動は、脊髄損傷の約10%を引き起こします。

アルコール

アルコールの使用は、脊髄損傷の4分の1の要因です。

病気

癌、関節炎、骨粗鬆症、脊髄の炎症も脊髄損傷を引き起こす可能性があります。

Mayo clinic
https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/spinal-cord-injury/symptoms-causes/syc-20377890#:~:text=The%20most%20common%20causes%20of,Falls.

5.脊髄損傷の症状

完全麻痺

脊髄損傷の下ですべての感覚(感覚)と動きを制御するすべての能力(運動機能)が失われた場合。

不完全麻痺

患部の下に運動機能または感覚機能がある場合。さまざまな程度の不完全な傷害があります。

さらに、脊髄損傷による麻痺は次のように呼ばれることがあります。
下半身の麻痺は対麻痺と呼ばれます。腕と脚の両方を含む首の下の麻痺は、四肢麻痺と呼ばれます。

四肢麻痺

これは、腕、手、体幹、脚、骨盤内臓器がすべて脊髄損傷の影響を受けていることを意味します。

対麻痺

この麻痺は、体幹、脚、骨盤内臓器の全部または一部に影響を及ぼします。

あらゆる種類の脊髄損傷は、以下の兆候および症状の1つまたは複数を引き起こす可能性があります。

  • 運動不足
  • 熱、寒さ、触覚を感じる能力を含む、感覚の喪失または変化
  • 排便または膀胱の制御の喪失
  • 誇張された反射活動またはけいれん
  • 性機能、性的感受性および生殖能力の変化
  • 脊髄の神経線維の損傷によって引き起こされる痛みまたは激しい刺痛感
  • 呼吸困難、咳、または肺からの分泌物の除去


緊急の兆候と症状

事故後の脊髄損傷の緊急の兆候と症状には、次のものがあります。

  • 首、頭、または背中の極端な背中の痛みまたは圧迫
  • 体のあらゆる部分の脱力感、協調運動障害、または麻痺
  • 手、指、足、またはつま先のしびれ、うずき、または感覚の喪失
  • 膀胱または排便の制御の喪失
  • バランスと歩行の難しさ
  • 怪我後の呼吸障害
  • 奇妙な位置またはねじれた首または背中

Mayo clinic
https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/spinal-cord-injury/symptoms-causes/syc-20377890#:~:text=The%20most%20common%20causes%20of,Falls.

6.脊髄損傷の合併症

自律神経反射の異常

SCIの人は、痛みの原因を改善するために脳に信号を送る感覚能力を持っていないため、自律神経系がハイパードライブになり、血圧の上昇と心拍数の低下につながります。顔が紅潮し、吐き気、頭痛、不安、鼻づまり、神経過敏などがよく見られます。

痙性

脊髄損傷のある人の多くは、痙性と呼ばれる状態である筋緊張の不随意な増加を発症します。筋肉は非常に硬く、硬いために影響を受けた四肢を動かすのがより困難です。筋肉のけいれんは定期的に発生する可能性があります。痙性は、脳が収縮を停止するための信号を筋肉に送信できないときに発生する脊髄反射に起因します。

深部静脈血栓症

深部静脈血栓症は、脊髄損傷のもう1つの副作用です。これは、末梢静脈を通る血流が比較的遅いためです。血液は遠位静脈で凝固し、深部静脈血栓症を引き起こす可能性があります。重症の場合、DVTは主な血餅から切り離されて肺に移動し、肺塞栓症と呼ばれる生命を脅かす可能性のある状態を引き起こす可能性があります。

異所性骨化

異所性骨は通常、麻痺の影響を受けた体の領域にのみ存在します。異所性骨化の兆候には、発赤、腫れ、および病気に冒された関節の周りの痛みが含まれます。関節の可動性が制限される可能性があります。

褥瘡

褥瘡は、1つの位置に長時間座ったり横になったりすることによって引き起こされます。同じ位置に長時間いると、その領域に虚血が形成され、皮膚が破壊されます。車椅子に縛られている人の一般的な領域は、腰と太ももです。褥瘡は、筋肉や骨組織に影響を与えるほど深くなる可能性があります。感染症は二次的な合併症であり、これらの治療は非常に困難な場合があります。ほとんどのSCI患者は、必ず褥瘡を発症します。

痛み

痛みはSCIを持つほとんどの人が経験します。この痛みはよく理解されておらず、患者が痛みの種類と場所を説明することさえ困難です。筋骨格痛は、特に関節、筋肉、骨、結合組織の周りで発生します。対麻痺で上肢を使いすぎると、上肢の痛みにつながる可能性があります。

脊髄空洞症

これは、脊髄の近くに液体で満たされた空洞が形成され、周囲に圧力がかかる状態です。それはSCI患者の最大5パーセントに影響を及ぼします。それは最初の怪我の後いつでも、数十年後でも発生する可能性があります。

Autoaccident.com
https://www.autoaccident.com/complications-of-spinal-cord-injury.html

7.脊髄損傷の診断

救急治療室では、医師は注意深い検査と検査、感覚機能と動きのテスト、および事故についていくつかの質問をすることにより、脊髄損傷を除外できる場合があります。
しかし、負傷した人が首の痛みを訴えたり、完全に目覚めていなかったり、衰弱や神経学的損傷の明らかな兆候がある場合は、緊急診断テストが必要になることがあります。
これらのテストには次のものが含まれます。

X線

医療関係者は通常、外傷後に脊髄損傷が疑われる人にこれらの検査をします。X線は、脊柱(脊柱)の問題、腫瘍、骨折、または脊椎の変性変化を明らかにすることができます。

コンピューター断層撮影(CT)スキャン

CTスキャンは、X線で見られる異常をよりよく見ることができます。このスキャンでは、コンピューターを使用して、骨、椎間板、その他の問題を定義できる一連の断面画像を形成します。

磁気共鳴画像法(MRI)

MRIは、強力な磁場と電波を使用して、コンピューターで生成された画像を生成します。この検査は、脊髄を調べ、椎間板ヘルニア、血栓、または脊髄を圧迫している可能性のあるその他の腫瘤を特定するのに非常に役立ちます。

怪我の数日後、腫れの一部が治まった場合、医師はより包括的な神経学的検査を実施して、怪我のレベルと完全性を判断します。これには、筋力と、軽いタッチやピン刺し感覚を感知する能力のテストが含まれます。

Mayo clinic
https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/spinal-cord-injury/symptoms-causes/syc-20377890#:~:text=The%20most%20common%20causes%20of,Falls.

8.脊髄損傷の予防

脊髄損傷は、まず怪我をしないことが重要です。以下のことに気を付けるように努めましょう。

  • 運転中または車の乗客として、常にシートベルトを着用してください。また、薬物を服用したり、アルコールを消費したりした場合は、いかなる種類の車両も運転しないでください。
  • バイクでも普通の自転車でも、常にヘルメットを着用してください。

スケートボードが好きな場合は、始める前に常に保護用のヘッドギアを着用し、乗る場所に破片や危険がないか確認してください。水泳はそれほど危険なスポーツではないと思われるかもしれませんが、浅瀬に飛び込むことは、米国および世界中で脊髄損傷の最も一般的な原因の1つです。

SCIPROGRESS.com
https://sciprogress.com/spinal-cord-injury-prevention/

9.脊髄損傷を罹患した著名人
  • 猪狩ともか(アイドル):両下肢麻痺
  • 谷垣禎一(政治家、衆議院議員):頸髄損傷
  • 高山善廣(プロレスラー):頸髄完全損傷
  • フランク・ウイリアムズ(実業家):下半身麻痺
  • 赤星憲広(元プロ野球選手):中心性脊髄損傷

目次

脊髄損傷の一般的な治療法

残念ながら、脊髄への損傷を元に戻す方法はありません。しかし、研究者たちは、神経細胞の再生を促進したり、脊髄損傷後に残る神経の機能を改善したりする可能性のある薬物療法など、新しい治療法に継続的に取り組んでいます。

治療の初期(急性)段階

緊急治療室では、医師は次のことに焦点を当てています。

  • 呼吸能力を維持する
  • ショックの防止
  • さらなる脊髄損傷を防ぐために首を固定する
  • 便や尿閉、呼吸困難や心血管障害、四肢の深部静脈血栓の形成など、起こりうる合併症を回避する

脊髄損傷がある場合は、通常、治療のために集中治療室に入院します。脳神経外科医、整形外科医、脊髄医学の専門家、心理学者、看護師、セラピスト、および脊髄損傷の専門知識を持つソーシャルワーカーのチームがいる地域の脊椎損傷センターに転送されることもあります。

静脈内(IV)メチルプレドニゾロン(Solu-Medrol)は、過去に急性脊髄損傷の治療オプションとして使用されてきました。しかし、最近の研究では、この薬を使用することによる血栓や肺炎などの潜在的な副作用が利益を上回ることが示されています。このため、メチルプレドニゾロンは、脊髄損傷後の日常的な使用には推奨されなくなりました。

固定化

脊椎を安定させるため、脊椎を適切な位置に合わせるため、またはその両方のために、牽引力が必要になる場合があります。場合によっては、剛性のあるネックカラーが機能することがあります。

手術

多くの場合、脊椎を圧迫しているように見える骨の破片、異物、椎間板ヘルニア、または骨折した椎骨を取り除くために手術が必要です。将来の痛みや変形を防ぐために、脊椎を安定させるために手術が必要になる場合もあります。
・実験的治療
科学者たちは、細胞死を止め、炎症を制御し、神経再生を促進する方法を見つけようとしています。たとえば、医師は、損傷を与える炎症を防ぐために、体温を24〜48時間大幅に下げることがあります(低体温症として知られる状態)。

継続的なケア

最初の怪我や状態が安定した後、医師は、体調不良、筋肉拘縮、褥瘡、腸と膀胱の問題、呼吸器感染症、血栓など、発生する可能性のある二次的な問題の予防に注意を向けます。

リハビリテーション

リハビリテーションチームのメンバーは、回復の初期段階にある間、患者さんと一緒に働き始めます。チームには、理学療法士、作業療法士、リハビリテーション看護師、リハビリテーション心理学者、ソーシャルワーカー、栄養士、レクリエーションセラピスト、および理学療法士(理学療法士)または脊髄損傷を専門とする医師が含まれる場合があります。
リハビリテーションの初期段階では、セラピストは通常​​、既存の筋肉機能の維持と強化、細かい運動技能の再開発、および日常のタスクを達成するための適応技術の学習を強調します。
脊髄損傷の影響と合併症を防ぐ方法について教育を受け、生活を再建し、生活の質と自立を高めるためのアドバイスを提供します。

脊髄損傷の影響の一部を管理するために薬が使用される場合があります。これらには、痛みや筋肉の痙縮を抑える薬のほか、膀胱のコントロール、排便のコントロール、性機能を改善できる薬が含まれます。

新しい科学技術

発明の医療機器は、脊髄損傷のある人々がより自立し、より機動性を高めるのに役立ちます。一部のデバイスは、機能を復元する場合もあります。これらには以下が含まれます:

①現代の車椅子

改良された軽量の車椅子は、脊髄損傷のある人々をより移動しやすく、より快適にします。一部の人にとっては、電動車椅子が必要になる場合があります。一部の車椅子は、階段を上ったり、起伏の多い地形を移動したり、着席した乗客を目の高さまで上げたりして、助けを借りずに高い場所に到達することさえできます。

②コンピュータの適応

手の機能が限られている人にとって、コンピューターは非常に強力なツールになる可能性がありますが、操作は困難です。コンピュータの適応は、キーガードや音声認識など、単純なものから複雑なものまでさまざまです。

③日常生活への電子支援

基本的に、電気を使用するすべてのデバイスは、日常生活への電子支援で制御できます。デバイスは、スイッチまたは音声制御のコンピューターベースのリモコンでオンまたはオフにできます。

④電気刺激装置

これらの洗練されたデバイスは、電気刺激を使用してアクションを生成します。それらはしばしば機能的電気刺激システムと呼ばれ、電気刺激装置を使用して腕と脚の筋肉を制御し、脊髄損傷のある人が立ったり、歩いたり、手を伸ばしたり、握ったりできるようにします。

⑤ロボット歩行訓練

この新しいテクノロジーは、脊髄損傷後の歩行能力を再訓練するために使用されます。

Mayo clinic
https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/spinal-cord-injury/diagnosis-treatment/drc-20377895

脊髄損傷の当院の独自の治療内容

当院では、骨髄幹細胞と造血幹細胞を使った知的障害の治療を行っています。幹細胞による治療は、自身の骨髄から骨髄幹細胞や造血幹細胞を採取し、再び自身の体内に静脈投与する方法です。幹細胞の採取は入院する事もなく、当日行うことが可能です。
また、当院では医師が患者さんのお宅へ出向く在宅診療も行っています。どのような患者さんにも、対応できるのが、当院の強みです。

脊髄損傷の幹細胞治療により効果の出る理論

幹細胞によって治療するのは具体的に3つの効果があります。

  1. パラクリン効果:幹細胞によって放出されるサイトカインという炎症反応で放出される物質によって、傷ついた細胞を治します。
  2. 免疫調節効果:幹細胞は免疫系の細胞になることが出来、炎症反応を抑えます。これらの効果に加え、幹細胞は傷つき正常な機能が出来なくなった細胞に取って代わることが出来ます。自閉症で異常になっている免疫反応を調節します。
  3. 血流改善による代謝の向上:骨髄幹細胞の投与により代謝が改善し、脳の血流も改善します。骨髄幹細胞は、脳の血流を再び通す作用もある事が分かります。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6204871/

https://www.longdom.org/open-access/pet--ct-scan-shows-decreased-severity-of-autism-after-autologous-cellulartherapy-a-case-report-2165-7890-1000169.pdf

脊髄損傷の効果のエビデンス、研究、論文紹介

ヒトの骨髄由来幹細胞を脊髄損傷マウスに腹腔内投与した論文を紹介します。治療効果は、メチルプレドニゾロン(MP)と生理食塩水の腹腔内注射と比較されました。運動機能の回復は、9週間の観察期間中に評価されました。

a、d生理食塩水の注射。b、eメチルプレドニゾロン; およびc、fヒトbmSC
g病変の中心における相対的な組織喪失(病変のない脊髄切片に正規化)。h H&E染色された脊髄切片で確認された病変サイズの前後の拡張

図は、脊髄の組織の断面図です。脊髄損傷の10週間後のものです。a,dについて、組織が完全に損傷しているのが分かります。dとfを比較すると明らかに病変が元の大きさに戻っており、hにより病変の大きさも小さくなっていることから、骨髄幹細胞の投与で脊髄損傷を治療することが出来る事が分かりました。

また、運動機能の回復は以下のグラフの通りです。

SCI control:脊髄損傷のみ
SCI+MP:脊髄損傷後、メチルプレドニゾロン投与
SCI+bmSC:脊髄損傷後、骨髄幹細胞投与

骨髄幹細胞の注射は、MP治療よりも運動機能の回復を改善しました。


以上の結果から、骨髄幹細胞の投与は、脊髄損傷を治療するのに効果的であると分かりました。

https://jbiomedsci.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12929-020-00629-y

脊髄損傷の一般的な治療と比較したメリット

一般に、現在行われている治療は行動療法と薬物療法の併用です。これらは対症療法であり、脊髄損傷を根本的に治す治療ではありません。対して、幹細胞治療は変化してしまった神経細胞を正常な細胞に置き換えることが出来、炎症反応も抑制する事から、根本的に病気を治療する手段と言えます。また、静脈内投与である為、比較的簡易に行うことも出来、画期的な治療方法と言えるでしょう。

脊髄損傷の治療の流れ

当院での治療の流れを説明します。大まかな流れとして、まず患者さんの骨髄を採取して、静脈に点滴で幹細胞を移植します。1回治療を行い、3か月後に治療効果を判定し、次回以降の治療を決定します。患者さんの病気の状況次第で臨機応変に対応いたします

脊髄損傷の臨床的な期待できる効果

論文では、以下の通りの効果が実証されています。脊髄損傷後、骨髄幹細胞を投与し、9週間後に効果が現れました。以下その効果です。

  • 一人で歩けるようになります
  • 正常に会話が出来るようになります
  • 社会生活に復帰することが出来ます
  • 運動機能が回復します

https://jbiomedsci.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12929-020-00629-y

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