再生医療｜なぜ脂肪吸引ではなく、脂肪切除により細胞を確保する のかdoctor-blog

「吸引」と「切除」、当院が小切開・直視下切除を選ぶ理由

自家脂肪由来間葉系幹細胞治療は、患者さんご自身の脂肪組織から幹細胞を分離・培養して、再び体内に戻すという、極めてシンプルな構造の医療です。

しかし、その「シンプルな構造」のなかにこそ、結果を大きく左右する技術的選択肢が、いくつも含まれています。今回はその中でも、最初の入り口にあたる「脂肪をどう採取するか」という論点を、文献的根拠と当院の運用設計を照らし合わせながら、整理したいと思います。

結論を先に申し上げれば、「絶対に正しい採取法」というものは存在しません。目的・運用条件・施設の体制によって、最適解は変わります。それを踏まえた上で、なぜ当院が「小切開による固形脂肪採取」という方法を選択してきたのか、その理由について順を追ってご説明します。

1はじめに──再生医療の基礎

本記事は、自家脂肪由来間葉系幹細胞治療の「脂肪採取法」という、やや技術的な論点を扱います。すでに当院で治療を受けられている方、再生医療の基本的な知識をお持ちの方には、ここから第1章へお進みいただいて差し支えありません。

一方で、「再生医療や幹細胞治療に関心はあるが、まだ受けるかどうかを検討している段階」「そもそも幹細胞とは何かをきちんと理解したい」という方のために、まずは基本的な事項を、できるだけわかりやすく整理しておきたいと思います。少しお付き合いください。

間葉系幹細胞(MSC)とは何か

「幹細胞」と一口に申しましても、実は複数の種類があります。本記事の主役である「間葉系幹細胞(かんようけい・かんさいぼう、MSC:Mesenchymal Stem / Stromal Cells)」は、その中の一つの種類です。

幹細胞は大きく二つに分けられます。一つは、京都大学の山中伸弥教授がノーベル賞を受賞された「iPS細胞」に代表される多能性幹細胞。これは原理的にあらゆる組織に分化できる「万能な細胞」ですが、その分、未分化な細胞が体内に残ると腫瘍を形成するリスクが議論されてきました。実用化にも長い時間と重厚な開発体制が必要となります。

もう一つが、私たち成人の身体の中にすでに存在している「成体幹細胞」です。間葉系幹細胞はこの成体幹細胞のグループに属し、骨髄、脂肪組織、歯髄、臍帯などに存在しています。分化できる方向が骨・軟骨・脂肪・筋などの「間葉系組織」に限定されているため、iPS細胞のような万能性はありませんが、その分、未分化細胞の腫瘍化リスクが原理的に大幅に低いという、重要な安全性プロファイルを持っています。

間葉系幹細胞は、いわば「組織修復の現場担当者」のような細胞です。万能ではないものの、現代医学が日常臨床で活用しやすい性質を持った、極めて実用的な細胞群と言えます。

間葉系幹細胞は、体の中で何をしてくれるのか

間葉系幹細胞を体内に戻したとき、その細胞は次の三つの働きを通して、組織の修復と機能の改善に貢献します。

第一に、「ホーミング現象」と呼ばれる働きです。投与された間葉系幹細胞は、血流に乗って全身を巡りながら、損傷を起こしている部位を自ら感知し、そこに集まっていく性質を持っています。まるでドローンが目的地を見つけて飛んでいくような、極めて巧妙な仕組みです。

第二に、「パラクライン効果」と呼ばれる働きです。損傷部位に到達した間葉系幹細胞は、その場でサイトカインと呼ばれる様々な生理活性物質を分泌し、周囲の細胞環境を整えます。炎症を抑え、血管新生を促し、傷ついた組織の修復を後押しする──組織が自ら治る力を、周囲から支援するイメージです。

第三に、「分化」の働きです。状況に応じて、間葉系幹細胞自身が骨や軟骨、脂肪、血管内皮などの細胞へと分化することで、組織を物理的に補強します。

こうした働きを通じて、間葉系幹細胞治療は、慢性疼痛、変形性関節症、加齢に伴う機能低下、動脈硬化、軽度認知機能障害、神経変性疾患など、従来医学では「治しにくい」とされてきた領域に対して、新しい選択肢を提供しつつあります。当院のレジストリでも、これらの領域における客観的指標の改善が、統計学的に有意な形で確認されています(詳細は本シリーズ第3弾・第4弾の記事をご参照ください)。

ただし、間葉系幹細胞治療は、決して「魔法のような治療」ではありません。組織の修復可能性が残っている段階での介入が前提であり、すでに完全に破壊された組織を再生させる力までは持ちません。「適切な期待」をもって受け止めていただくことが、何より大切です。

細胞は、どこから、どうやって取り出すのか

間葉系幹細胞は、成人の身体のいくつかの組織に存在しています。代表的なのは、骨髄、脂肪組織、歯髄、臍帯などです。それぞれに長所と短所があり、医療機関ごとにどの組織を採取源とするかが分かれています。当院が選択しているのは、「脂肪組織」を採取源とする方法ですが、なぜそうしているのか、その理由を少し丁寧に整理しておきます。

なぜ「脂肪組織」を採取源として選ぶのか──4つの選択肢の比較

間葉系幹細胞を得る代表的な4つの組織──骨髄、脂肪、歯髄、臍帯について、その特徴を順に見ていきましょう。

骨髄由来MSC

骨髄は、間葉系幹細胞研究が最も早くから進められてきた、いわば「研究の歴史が最も長い」採取源です。腸骨(骨盤の骨)に太い針を刺し、骨髄液を吸引して採取します。しかし、いくつかの構造的な限界があります。第一に、骨髄液中のMSCの含有率は0.01〜0.001%程度と極めて低く、十分な細胞数を得るには長期間の培養が必要です。第二に、骨髄穿刺は強い疼痛・出血・神経損傷などの合併症リスクを伴うため、患者さまの身体的負担が大きく、施術後の安静も必要となります。第三に、ご高齢の方ではMSCの採取量・増殖能・分化能のいずれもが低下することが、複数の研究で確認されています。これらの理由から、近年は骨髄由来MSCの臨床応用は次第に縮小傾向にあります。

歯髄由来MSC

歯髄(歯の中心部の組織)由来MSCは、増殖能が高く、神経系への分化能にも優れることが知られており、再生医療の有力な選択肢として注目されています。ただし、採取機会が極めて限定的であるという制約があります。歯髄を採取するには「健全な歯を抜歯する」ことが前提となり、現実的には智歯(親知らず)の抜歯時や、矯正治療に伴う抜歯時など、医療上の必然性がある場面でしか採取できません。希望する患者さまがその時点で抜歯予定の歯を持っているとは限らないため、治療の必要時にすぐに採取できるソースではない、という根本的な制約があります。

臍帯由来MSC

臍帯(出産時に得られるへその緒)由来のMSCは、極めて若く活力に富む細胞であり、増殖能が高く、細胞老化マーカーの発現も低いことが知られています。しかし、これは「他人の細胞」、つまり同種他家(アロジェニック)の細胞利用となります。ご自身の細胞を用いる「自家」移植と比較した場合、原理的には免疫学的な反応のリスクがゼロではなく、また製品としての品質管理にもより高度な体制が要求されます。ドナーの臍帯を準備しておく必要があるため、希望者がその場で受けられる治療ではない、という制約もあります。

脂肪由来MSC──当院の選択

これら3つの選択肢と比較したとき、脂肪組織が採取源として持つ優位性は、次のように整理できます。

──以上の5つの理由から、当院では脂肪組織を採取源として選択しています。

そしてここから、本記事のメインテーマである「では、その脂肪組織を、どう採取するのが最良か」という次の問いへと進んでいきます。

採取する脂肪の量は、米粒数粒分程度(0.5〜2g程度)。局所麻酔のもと、ごく小さな切開から、外来処置の範囲で完結します。採取された脂肪組織は、医療機関内の細胞培養加工施設(CPC)に運ばれ、その中から間葉系幹細胞だけを分離し、専用の培地で数週間にわたって培養することで、治療に必要な数まで増やしていきます。

つまり、自家脂肪由来間葉系幹細胞治療というのは、概略こういう構造の医療です。

この一連のプロセスの中で、結果に大きく影響する技術的な選択肢が、いくつも存在します。たとえば、「どの組織から採取するか」「どのように採取するか」「どのような培地で培養するか」「何回の継代を経るか」「どの経路で投与するか」──これらすべての判断が、最終的な治療の安全性と有効性に直結します。

本記事で扱うのは、その入り口にあたる「脂肪をどのように採取するか」という論点です。

採取の方法には、大きく分けて「吸引法」と「切除法」の二つがあります。それぞれの方法によって、得られる幹細胞の数、質、培養での増殖性が、興味深いことに変わってきます。当院がなぜ「切除法(小切開による固形採取)」を選んでいるのか──その根拠を、文献データと自院の運用設計を照らし合わせながら、これから順を追ってご説明いたします。

2 二つの脂肪採取法──吸引と切除

脂肪由来間葉系幹細胞(ADSC:Adipose tissue-Derived Stem Cells)を得るための脂肪採取には、大きく二つのアプローチがあります。

脂肪吸引(液状採取)

カニューレと呼ばれる細い吸引管を用い、陰圧によって脂肪組織を液状に吸引する方法です。美容外科の脂肪吸引と同様の技術で、Suction-Assisted Liposuction(SAL:吸引補助脂肪吸引)、Power-Assisted Liposuction(PAL:パワーアシスト脂肪吸引)、Laser-Assisted Liposuction(LAL:レーザーアシスト脂肪吸引)など、いくつかのバリエーションがあります。

一度に多量の採取が可能で、皮膚切開が小さく、瘢痕(傷跡)が目立ちにくいというメリットがあります。

小切開による固形脂肪採取

メスで数ミリ程度の小切開を行い、皮下脂肪組織を固形のまま直接採取する方法です。当院ではこちらの方法を採用しています。

採取量はごく少量(米粒数粒分、量にして0.5〜2g程度)に限定されますが、機械的損傷・陰圧ストレスを伴わず、組織構築をそのまま保ったまま細胞培養加工施設(CPC)に移送できるという特性があります。

両者は、それぞれ全く異なる設計思想を持っています。吸引法は「効率と侵襲の最小化」を、切除法は「細胞の質と組織構築の保持」を、それぞれ優先する方法であると言えます。

3 文献的に確認されている、両者の差異

近年、両採取法から得られる幹細胞の特性を比較した研究が複数報告されています。論点ごとに整理してみます。

(1) 初期細胞収量──切除が優位

脂肪組織から得られる間質血管細胞群(SVF:Stromal Vascular Fraction)の細胞数、およびそこに含まれるADSC数については、複数の研究が「切除≧吸引」という結論を一貫して報告しています。

Stanford大学のDuscherらによる比較研究(J Transl Med, 2016)では、「SAL検体は切除脂肪と比較して有意にADSC数が少ない一方、生存率は同等」と報告されています。Faustiniら(Tissue Eng Part C, 2010)も、採取部位・手技・処理技術がSVF収率に大きく影響することを多変量的に示しています。

この差が生じる理由として、以下の要素が考えられています。

つまり、吸引という手技そのものが、得られる幹細胞数を構造的に減らす方向に作用する、ということです。

(2) 培養増殖過程──興味深い「時間軸の逆転」

一方、培養を開始してからの増殖過程では、興味深い傾向が報告されています。

Bajekらの比較研究(J Cell Biochem, 2017)では、吸引由来(PAL:パワーアシスト脂肪吸引)の細胞群が、培養を重ねる過程で高い増殖能と緩やかな老化マーカー出現を示すことが報告されています。Oedayrajsingh-Varmaら(Cytotherapy, 2006)も、切除・吸引・超音波吸引の3手技について、ASC収率と増殖特性の差異を詳細に報告しています。

これは、ある種の逆転現象です。初期細胞数では切除が優位だが、長期培養での増殖力では吸引が優位──という構図になります。

おそらくは、吸引時のストレスに耐えて生き残った細胞群が、「ストレス耐性」という選別圧をくぐり抜けた、より頑強なサブ集団であるということなのかもしれません。これは、細胞バンク向けの大量増殖や、同種他家(アロジェニック)製造を視野に入れる場合には、重要な利点となります。

(3) 分化能・機能性──大きな差はない

ADSCの本質的な機能、すなわち骨・脂肪・軟骨への三系統分化能、抗炎症・組織修復のためのサイトカイン分泌能などについては、両採取法による細胞の間で有意な差は報告されていません。

ただし、Duscherら(2016)の研究では、SAL由来ADSCにおいて脂肪細胞系への分化マーカー(FABP-4、LPL)の発現がやや高い傾向が観察されており、これは陰圧ストレスや組織断片化が細胞のコミットメント(運命決定)に微妙な影響を与えている可能性を示唆します。

(4) 採取条件と保存・処理が結論を左右する

そして、今回もっとも重要な論点がここにあります。

Oedayrajsingh-Varmaら(Cytotherapy, 2006)の古典的研究では、採取手技(切除・tumescent吸引・超音波吸引)だけでなく、採取後の処理時間と保存条件によっても、得られるADSCの収率と増殖特性が大きく変わることが示されています。新鮮処理の場合と、輸送・保存を挟む場合とでは、最適な採取法が変わる──というのが、この研究の重要な示唆です。

4 文献のまとめ──「目的に応じた最適解」

以上を踏まえると、両採取法のトレードオフは、概ね以下のように整理できます。

どちらが「優れている」のではなく、施設の運用設計と治療の目的によって、最適解が変わる──これが、文献を読み込んだうえでの、私たちの理解です。

5 当院が「小切開・固形採取」を選択している理由

以上の文献的整理を踏まえて、当院が小切開による固形脂肪採取を選択している理由を、明確にお伝えしておきます。

6 切除法のデメリットも

ここまで切除法の利点を整理してきましたが、誠実な議論のために、切除法のデメリットについても率直に記しておきます。

どんな技術選択も、トレードオフを伴います。重要なのは、自院の運用設計に照らして、利点が不利点を上回るかどうかを、客観的に検証し、必要に応じて見直す姿勢を持ち続けることだと考えています。

7 結局、何が「質の高い細胞」を生むのか

ここまで、採取法による違いを詳しく見てきました。しかし最後に、もう一段引いた視点もお伝えしておきたいと思います。

複数の比較研究が示唆しているのは、「採取法による差」よりも「採取後のプロセス管理」のほうが、最終的な細胞品質に与える影響が大きい可能性がある、ということです。

これらのプロセス変数は、採取法を切除にするか吸引にするかという「入口」の選択以上に、最終的な細胞品質を左右します。

当院では、これらすべての変数について、特定認定再生医療等委員会の継続審査のもと、標準化と最適化を続けてきました。脂肪採取法の選択は、その一連の品質管理体制の中で、論理的に整合する選択肢として「切除(固形採取)」を採用しているのであり、単に「切除のほうが良いから」という単純な理由ではありません。

8 技術選択の根拠を透明開示

自家脂肪由来間葉系幹細胞治療の品質は、脂肪採取という最初のステップから、無菌管理、培養、品質確認、保存、投与、そして投与後のモニタリングまで、すべてのプロセスの積み上げによって決まります。

そのなかで、「なぜこの採取法を選んでいるのか」「なぜこの培養条件を採用しているのか」「なぜこの細胞数を投与しているのか」──こうした技術的な選択の一つひとつに、文献的根拠と自院の運用設計に基づく明確な理由があることを、医療を提供する側として透明に開示していくことが、これからの再生医療には求められると考えています。

再生医療を選ぼうとされる患者さまには、ぜひ、「どうやって脂肪を採るのですか?」「なぜその方法を選んでいるのですか?」と、医療機関側に問いかけていただきたいと思います。誠実な医療機関であれば、必ず、文献と運用に基づいた具体的な説明が返ってくるはずです。

「米粒数粒分」の小さな選択の中にも、再生医療の質を支える、確かな科学があります。

本記事が、再生医療をご検討の皆さまにとって、技術的な側面からの一つの判断材料となれば幸いです。