骨粗鬆症は.骨量の減少.骨の微細構造の損傷.骨のもろさの増加を特徴とする疾患現象であると考えられており.骨折のリスクが高まるとされています。 これに腰痛など.骨粗鬆症に起因する特定の臨床症状が伴うものを骨粗鬆症と呼ぶ。
I. 分類
骨粗鬆症は.大きく3つに分類されます。
1つは原発性骨粗鬆症で.I型(閉経後骨粗鬆症)とII型(加齢性骨粗鬆症)に分けられる。 加齢や女性の閉経後に起こる「生理的」な変性疾患であり.中高年層に多い疾患の一つで.現在.予防と治療の優先順位が高い疾患です。
2つ目は.他の病気や薬が引き金となって起こる「続発性骨粗鬆症」で.引き金を取り除くと大きく改善することがあります。
3つ目は特発性骨粗鬆症で.8歳から14歳の青少年や成人によく起こります。 これらの患者さんは.骨粗鬆症の家族歴があり.男性よりも女性の方が多いようです。 また.妊娠中や授乳中の女性の骨粗鬆症も特発性骨粗鬆症の範囲に含める人もいます。
II. 発症
中国のいくつかの省市の統計によると.60歳以上の骨粗鬆症の有病率は約59.89%です。 骨粗鬆症を合併した骨折の年間発生率は約9.6%で.年々増加傾向にある。
病因
(i) 閉経後および老人性骨粗鬆症
(ii) 遺伝性骨粗鬆症
1.骨形成不全症
2.ホモシスチン尿症
(iii) 骨粗鬆症を引き起こす内分泌疾患
1.性腺機能低下症
2.甲状腺機能亢進症
3.副甲状腺機能亢進症
副腎皮質機能亢進症
(食事性骨粗鬆症
1.カルシウムの欠乏
2.ビタミンD欠乏症
3.ビタミンCの不足
4.慢性アルコール中毒
(E) 薬物性骨粗鬆症
1.ヘパリンの長期的な使用
2.アミノプテリンの長期投与について
(F)廃用性骨粗鬆症
(vii) その他の疾患による骨粗鬆症
1.各種慢性疾患
2.各種髄内腫瘍 多発性骨髄腫 リンパ腫.白血病
(H)特発性骨粗鬆症
1.特発性若年性骨粗鬆症
2.特発性成人骨粗鬆症
IV. 臨床症状
(a) 痛み 原発性骨粗鬆症は最も一般的な症状であり.腰痛は脊椎に沿って両側に広がる痛みで患者の70~80%を占めている 直立後伸びや長時間立ったり座ったりすると痛みが和らぎ.横たわったり座ったりすると昼間の痛み光夜と早朝は屈筋運動.せきや排便の動きが増加し12%以上の一般骨損失は骨痛.高齢者が現れることがあります。 骨粗鬆症では.椎骨の海綿体の数が減少して萎縮し.脊椎の前屈で椎体が腰部発疹筋を圧迫して変形する。
また.背骨の前屈を矯正するために収縮を倍加させる 筋肉疲労や痙攣によって痛みが生じることもある。 脊髄が圧迫された場合.馬尾は膀胱や直腸の機能にも影響を及ぼすことがあります。
(背骨の椎骨の前方は.ほぼ海綿骨で構成されており.この部分が体重の負荷が大きい身体の主軸となる。特に第112胸椎と第3腰椎は圧迫変形しやすく.背骨の前背湾が大きくなって猫背になる。 高齢者では.骨粗鬆症があると椎骨の圧迫により.1椎骨あたり平均3〜6cmの体長が短くなる
(iii) 骨折は退行性骨粗鬆症の最も一般的で重篤な合併症である。
(脊椎の後湾や胸郭変形を伴う胸腰椎圧迫骨折では呼吸機能が低下し.肺活量や最大換気量が著しく低下し.患者はしばしば胸苦しさや息切れに悩まされることがあります。
(v) 骨密度測定法
退行性骨粗鬆症の診断は.臨床症状.骨量測定.X線フィルム.骨変形の生化学的指標を総合的に分析する必要があります。
V. 補助テスト
1.生化学検査:血液や尿中のミネラル.特定の生化学的指標を測定することにより.骨代謝の状態や骨の再生速度を知ることができ.骨粗鬆症の鑑別診断に重要である。
(1)骨形成の指標
(2)骨吸収の指標となるもの。
1)尿中ヒドロキシプロリン
2)尿中ヒドロキシリジン配糖体。
3)血漿中抗酒石酸ホスファターゼ。
4) 尿中コラーゲンピリジン架橋体(PYr)またはI型コラーゲン架橋体N-末端ペプチド(NTX)。
(3)血液および尿中の骨塩量組成:1)血清総カルシウム 2)血清無機リン 3)血清マグネシウム 4)尿中カルシウム.リン.マグネシウム。
2.X線検査:.X線は今でも骨粗鬆症をチェックするための比較的簡単で一般的な方法です。
3.骨密度測定。
(1) 単光子吸収測定法(SPA)。
(2) 二重エネルギーX線吸収測定法(DEXA)。
(3) 定量的CT(QCT)。
(4) 超音波(USA)。
VI. 治療
骨粗鬆症は原因の異なる疾患群によって引き起こされ.個人差も大きいため.病因論的治療と対症療法の両方を採用する必要があります。
(i) 薬物療法 原因の違いにより.異なる薬物または複数の薬物の組み合わせを選択する必要があります。 例えば.高齢や副腎皮質ホルモンの長期服用による骨粗鬆症の場合.高タンパク食.ビタミンDやカルシウムのサプリメント.性ホルモンの試用.適度な運動の励行などがあげられるでしょう。
1.性ホルモンの定期的な投与:女性ホルモンは骨吸収を抑える効果があります。 経口ヘキセストロール(ジエチルスチルブエストロール)または17βエストラジオール(17βエストラジオール)を1日0.5〜1.0mgで4週間使用し.その後1週間中止.最後の5日間でプロゲステロンを追加できる場合もあります。 近年はペンテストリオール(Nylestriol)として2mgを2週間ごとに投与し.メドロキシプロゲステロン酢酸塩(Acetate)を1日4mgで月に5〜6日追加投与する方法がとられています。
エストロゲンは.プロピオン酸テストステロンなどのタンパク質合成ホルモンと組み合わせて使用することもできます。 後者は25mgを3~5日おきに筋肉内投与され.女性では男性化する副作用が指摘されている。 性ホルモン療法は.閉経後の骨粗鬆症に効果が高く.病気の進行を防ぐとともに.閉経後の骨粗鬆症の発症を予防する効果もあります。 エストロゲン使用中は.定期的に婦人科検診や乳房検診を行い.消退出血に注意する必要があります。
2.カルシウム:骨粗鬆症の治療における選択は.病気の原因によって異なる。 カルシウムの補給は.栄養不良や胃腸病変のある場合に意義があり.乳酸カルシウムやグルコン酸カルシウムがよく使われ.前者は1日2〜4g.グリセロリン酸カルシウムは1日6gが使われる。
3.ビタミンD:腸管でのカルシウムの吸収を促進することができ.正のカルシウムバランスにつながる.1日あたり2,000〜5,000国際単位の一般的な投与量。 また.1,25(OH2)Dを1日0.5μg摂取する。ビタミンDやカルシウムのサプリメントを適用する場合は.高カルシウム血症に注意する必要がある。
4.フッ化ナトリウム:フッ素はハイドロキシアパタイトの結晶と結合し.骨塩の結晶構造を安定化させ.骨吸収を抑制する効果があるため.本疾患の治療効果が期待できます。 一般に1日40~60mgを1年以内.必要に応じてカルシウムやビタミンDと併用する。 過量投与は.骨の過剰な石灰化を引き起こす可能性があります。
5.カルシトニン:カルシトニンは骨吸収を抑え.骨芽細胞の役割を刺激する。サケまたはウナギ由来のカルシトニン20~50単位を2~3日ごとに皮下注射すると.転換率の高い骨粗鬆症患者(血清オステオカルシン値.尿中ヒドロキシプロリン排泄量が増加している人)に効果的である。
(骨粗鬆症では.骨のタンパク質とカルシウム塩の両方が失われるため.食事からタンパク質.カルシウム塩.各種ビタミン(特にDとC)を適切に補給することが効果的です。 身体活動は.骨芽細胞の活動を刺激し.骨形成を促進するため.奨励されるべきである。 骨の痛みのために一時的な安静が必要な場合は.廃用性筋萎縮の発生や骨粗鬆症のさらなる悪化を防ぐために.可能な限りベッド上で四肢や腹筋・背筋の能動・受動運動も促す必要があります。 痛みが改善された後は.早期に体を起こして歩けるような運動を心がけましょう。
(副腎皮質機能亢進症や原発性副甲状腺機能亢進症など.原因が明らかな場合は.まず腺の過形成組織や腫瘍を除去し.その後.上記のような適切な複合治療を行います。
骨粗鬆症の発症は遅く.X線で陽性所見が出るまでには通常数年以上かかるため.治療後に骨組織の同化があってもX線の改善が見られるまでには長い治療経過を要し.痛みの緩和.症状の改善.カルシウムバランスの陽性化.尿中ヒドロキシプロリン排泄量の減少.骨密度などが治療効果の推定基準として一般的に使用されています。
VII.現状と展望
(i) 骨代謝の連関制御
このプロセスを秩序正しく連関制御することが.正常な骨量と骨の生理的機能を維持するための基礎となる。 多くのホルモン.サイトカイン.成長因子が相互に関連し.調節しあって.骨代謝のレベル(骨代謝速度)と破骨細胞/骨形成活性のバランスを制御し.正常な骨量と骨生物学的質を維持しています。 骨の再建は.次のような特徴があります。
(1) すべての骨表面およびすべての骨組織の裏面に発生する。
(2)オステオモデリングと異なり.骨再建は無方向性であるが.周期的なサイクル(骨再建サイクル)が存在する。
(3) 骨の形成と吸収は骨の細胞によって行われるが.その作用部位は主に骨基質である。
(骨形成と骨融解は相互に依存し.影響し合い.拘束し合っており.骨融解なくして骨形成はありえず.逆もまた真なりである。
骨代謝の結合過程を調節する因子は数多くあり.その種類とレベルは次のように分けられる。
循環ホルモン(全体レベル):主に副甲状腺ホルモン(PTH).カルシトニン.1,25-(OH) 2D3; 成長ホルモン(GH)は主にインスリン様成長因子(IGF)-Iを介して局所的に作用する可能性がある。
2.骨量の遺伝的決定要因(遺伝分子レベル):ビタミンD受容体の遺伝子変異と骨量の関係が認識されて以来.骨量の約75%は遺伝要因で決定されると考えられており.エストラジオール受容体.カルシトニン受容体.β3アドレナリン受容体.グルココルチコイド受容体の遺伝子型.トランスフォーミング増殖因子(TGF)-β1.インターロイキン(IL)-6.IL-1受容体拮抗剤なども含まれると思われる。 トランスフォーミング増殖因子(TGF)-β1.インターロイキン(IL)-6.IL-1受容体拮抗薬.PTH.IGF-Ⅰ.コラーゲンI型α1鎖.オステオカルシンなどの遺伝子多型を調べる。
3.パラクライン調節(組織細胞レベル):ある個体において.上記の循環ホルモンや遺伝子型のレベルはほぼ固定されているため.個々の骨代謝レベルを決定し骨代謝カップリングを調節する要因は.主にサイトカインやパラクラインホルモンに由来している。 骨代謝カップリングの主な重要な制御因子は.IL-1α.IL-1β.腫瘍壊死因子(TNF)-α.TNF-β.IL-6.顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF).プロスタグランジン(PG).内皮増殖因子(EGF).IGF.骨形成タンパク質(BMP).TGF.血小板由来増殖因子(PDGF)などである。 オステオプロテジェリン(OPG)およびそのリガンド(OPGL).NF-κB受容体活性化因子(RAN K)は.骨代謝に大きな調節作用を持つサイトカイン群である。
(II) 骨粗鬆症の細胞モデルおよび動物モデル
現在.骨粗鬆症の研究に用いられている主なモデルは.細胞モデルと動物モデルです。 現在の研究材料は.主に動物やヒトに由来する骨芽細胞である。 単離・精製した正常ヒト骨芽細胞は.体外培養系では継代できないため.研究のタイムリー性に限界がある。 また.得られる細胞のソースが異なるため.培養細胞のモデルや評価のための指標体系を構築することができない。 一方.骨芽細胞株の樹立は困難である。 近年.様々な骨芽細胞培養技術が開発・確立され.骨髄液中の骨芽細胞前駆細胞を骨芽細胞に分化させるための誘導剤が使用されるようになってきた。
しかし.骨芽細胞.破骨細胞のいずれの培養法にも.以下のような欠点がある。
(1) 単細胞培養系では.他の細胞からの制御因子が存在せず.in vitro条件下でその細胞の特定のサイトカインのみが発現し.培養細胞が分泌するカップリング因子は標的細胞に作用しないため.実験結果が生体内の骨組織代謝の本質を反映していない。
(2)培養系に骨組織が存在しないため.(骨組織の90%以上を占める)骨基質や骨ミネラルに細胞の影響を反映させることが困難である。
(3) 骨粗鬆症の評価指標と抗骨粗鬆症薬に関する研究
現在.OPの診断には.主にBMD測定と血液や尿中の骨代謝の生化学的マーカーが用いられています。 しかし.BMD測定の応用には.以下のような欠点を克服する必要がある。
(1) 機器が高価であり.普及していない。
(2) OP患者の早期発見ができない:最も感度の高い二重エネルギーX線吸収法(DEXA)で測定したBMDの最小変化量は.骨生化学マーカーでは6ヶ月以上.骨形態学マーカーでは3ヶ月以上遅く.疾患の変化や薬効のモニタリングに対するBMDの感度をさらに高める必要があります。
(3)OPの診断基準は.正常者のピーク骨密度(PBM)(PBM-2.5標準偏差)を基準としており.ヒトでは大きく異なり.元々のPBMが高い人には厳しすぎ.元々のPBMが低い人には緩すぎである。
(4) BMDは骨塩量のみを反映し.骨の90%以上を占める骨基質の変化は反映しない。
(5)骨粗鬆症の予防と治療における基本的な課題は.骨折の発生率を減らし.骨の骨折抵抗性(=骨の生物学的品質)を高めることであり.現在の骨粗鬆症診断の黄金指標であるBMDは.骨の生物学的品質を反映していないという欠点が残っていることです。
(iv)抗骨粗鬆症薬の開発と応用
現在.抗OP薬の開発は.国内外で大きく2つのステップに分かれています。 まず.開発する薬剤を用いた動物実験を行い.薬効.薬物動態.薬理.急性・慢性毒性副作用などを調べる。最も広く用いられているのはOVX動物モデルだが.その特異性.感度は薬効指標の評価としてはまだ高いとはいえない。 第二段階は臨床試験で.動物実験によって薬の有効性が証明され.国の関連部門の承認を経て.臨床試験に入ることができる。 しかし.この伝統的な医薬品スクリーニングや医薬品開発の方法は.状況に遅れをとっており.改善が必要である。