目的
脂肪幹細胞は研究や臨床応用において重要な位置を占めており.特に臨床医にとっては.脂肪移植と脂肪幹細胞の関連性を見分け.理解することが重要である。 臨床の現場では.この2つを混同してしまいがちです。 本稿の目的は.脂肪移植と脂肪幹細胞療法を明確に区別し.脂肪幹細胞の抽出.加工.応用のプロセス.結果.合併症を明らかにすることである。 その結果.自家脂肪移植は軟部組織の充填や.疾患.腫瘍.先天性奇形.自然加齢による組織容積減少の治療に広く用いられていること.一方.脂肪幹細胞は再生医療における優れた細胞資源として認識されており.脂肪移植の過程で脂肪グラフトの生存率を高めることができること.研究は脂肪幹細胞の応用が大いに期待できることを示しているが.まだ多くの研究が必要であることがわかった。
定義
脂肪移植は.失われた軟部組織を再び大きくするプロセスです。 脂肪移植は.自己由来で非発癌性であること.入手が容易で被移植部位に傷をつけないことから.最も破壊的な手術と考えられ.真皮脂肪移植.局所フラップ.任意フラップ移植.同種移植.注入材充填の代替となることが多い。 しかし.脂肪充填は変形しやすく.予測できない吸収が起こるため.再手術につながる可能性があります。
実験室や臨床では.脂肪幹細胞は治りにくい傷の治療.放射線熱傷の治癒.脂肪移植の生存率を高めるために使用されています。 脂肪幹細胞は.損傷した心筋細胞.血管内皮移植片.骨組織工学など.他の専門分野でも使用されています。
脂肪幹細胞は.自家脂肪移植片の生存率を高め.乳房切除乳房再建における血管再生を改善し.脂肪幹細胞が腫瘍細胞の増殖刺激を高めることが研究で明らかにされているが.安静状態の腫瘍細胞は含まれていない。 ただし.脂肪幹細胞の乳房再建への応用においては.残存腫瘍細胞が静止期にあることを確認することが重要であることは言うまでもありません。 臨床医は現在の臨床限界を考慮すべきであり.これまでのところ臨床試験が制限されているため.脂肪幹細胞強化脂肪グラフトに生じる可能性のある他の合併症を見極めるために.より多くの研究が必要である。
アプリケーション
脂肪幹細胞は.再生可能な資源であり.軟部組織の修復や再生細胞治療に大きな意味を持つことが.これまでの研究により明らかになっています。 脂肪幹細胞の軟部組織.整形外科.免疫分野での臨床試験と症例報告が.欧州とアジアを適応として発表されている。 この分野では米国食品医薬品局も研究を進めており.今後の脂肪幹細胞の研究では.脂肪幹細胞を多く含む脂肪移植が安全で有効であることを確立することが.基礎・臨床の両面から最も重要なことです。 また.脂肪幹細胞が受け入れられるには.従来の方法と比較した治療成績の予測.移植片の生存期間.手術の簡略化.費用.美容効果など.長期的な研究結果が必要である。
脂肪幹細胞は.軟部組織の美容・再建外科だけでなく.内科.神経科.整形外科などでも使用することができます。 生体用足場材で培養した脂肪幹細胞は.足場材内で増殖できるストローマ細胞であり.細胞が接着.付加価値.分化するため.軟組織修復に利用することができます。
脂肪組織幹細胞は.脂肪組織の間質血管から分離される。 標準的な未加工の脂肪組織は.成熟脂肪細胞.細胞外マトリックス.脂肪幹細胞.内皮細胞.壁細胞で構成されている。 酵素で消化すると.脂肪間質血管画分から.脂肪幹細胞.血管前駆細胞.周皮細胞.内皮細胞を含む細胞断片が形成されます。 脂肪幹細胞は実際には中胚葉性ですが.適切な条件下で.脂肪細胞.骨芽細胞.軟骨細胞.筋芽細胞.間葉系細胞.神経前駆細胞などに分化できる可能性があります。 近年.脂肪幹細胞が神経細胞.肝細胞.膵島細胞.内皮細胞.上皮細胞などの外胚葉系および内胚葉系の組織に分化することが報告されています。 これらの成熟した幹細胞は.脂肪組織から容易に入手できることが最大の利点であり.他の多機能細胞よりもはるかに高く.骨髄由来のMSCの500倍もの比率で抽出されます。 脂肪組織1gからは.約5,000個の脂肪幹細胞が得られます。
効能・効果
脂肪移植は.加齢.感染.外傷.進行性顔面偏位ジストロフィー.頭蓋顔面短縮などによる非対称や軟部組織の不足に適応されます。 乳房再建に大量の脂肪を使用する臨床医もおり.賛否両論あるが.がん摘出術のデバルキングや乳房再建における乳房欠損の修正に脂肪移植が使用されるようになってきている。 最近では.放射線障害.乳房包皮拘縮.損傷した声帯.慢性潰瘍などの治療に脂肪移植が使用されていることが報告されています。
脂肪幹細胞は.脂肪移植の活性を高めることも可能な再生医療への応用が期待されています。 米国では.脂肪幹細胞を濃縮した移植片は.臨床応用をサポートするためにより多くのデータが必要であるとして.製品開発や組織工学に使用されています。 特に.脂肪幹細胞は創傷の治療法として研究されています。 海外では.顔面萎縮.豊胸.肛門周囲瘻孔の治療薬として使用されています。 心筋梗塞のマウスモデルにおいて.脂肪幹細胞は新生血管を増やし.壁の厚さを増し.心筋のリモデリングを促進することができます。 ラットでは.脂肪幹細胞を混ぜた脂肪グラフトは.脂肪グラフトのみよりも生存率が高かった。 また.脂肪幹細胞はII型コラーゲンを回復させることで椎間板変性の治療を改善し.脂肪幹細胞が変性した椎間板を回復させる可能性を示しました。
過去3年間で30例の脂肪幹細胞リッチファットグラフトは.ポリオ.パリーバーグ病.乳房再建.傷跡.臀部の軟組織喪失など多くの症例に使用されています。 その他の前臨床動物試験としては.頭蓋・長骨欠損脊椎固定術.脳卒中.脊椎外傷.多発性硬化症.クローン病.骨髄幹細胞移植.変形性関節症.肝臓再建.1型糖尿病.急性虚血症などがあります。
脂肪幹細胞は前駆細胞であるため.腫瘍の病歴がある患者さんには禁忌とされています。 ある研究では.前立腺がん細胞を混ぜた脂肪細胞をマウスに注射したところ.腫瘍の成長速度が上がったという。 しかし.別のプロジェクトでは.脂肪幹細胞が乳がんモデルにおいて.静止期を除いて増殖を促進することがわかりました。 あくまで動物実験であり.ヒトでの比較研究は行われていないことを明確に理解しておく必要があります。 オックスフォード大学によるエビデンスに基づく研究によると.現在.脂肪幹細胞療法はグレードDの治療法とされており.長所と短所を比較検討するのに十分なエビデンスはないとされています。
接ぎ木
脂肪移植の注入技術は.レシピエントベッドに充填するための欠損部をマーキングして生存させます。 移植された脂肪細胞は.動脈血管栄養膜の2mm以内で生存するように受け取られ.栄養膜の外に出ると壊死して瘢痕化する可能性があります。 脂肪注入は.鈍針で注入トンネルを形成し.シリンジバック法で少量ずつ.主にスカラップ状に注入します。 脂肪移植は.注入部周辺の数箇所から様々な深さで欠損部に注入しますが.脂肪吸収量の推定ができないため.術者は欠損量より20～30％過剰注入することがほとんどです。 残った脂肪は施術後6ヶ月間冷蔵保存されますが.あまりに低温のため.再利用に効果がない場合があります。
脂肪幹細胞は.脂肪細胞と混合して皮下脂肪層や筋肉層に注入方向を変えて注入することができます。 組織工学では.脂肪細胞を種細胞として真皮マトリックスやコラーゲンマトリックスに接種したり.組織工学技術を利用してバイオリアクターで注入します。
結論
自家脂肪移植の初期の報告では.脂肪移植後1年での残存率はわずか45％であった。 最近の研究では.手術のグレードがIIからIIIに.術後吸収率が30%から70%に変化しています。 脂肪移植の全体的なプロセスは観察報告.触診.写真で評価され.現在ではレーザースキャン.3D画像.核画像などの客観的な方法が結果評価に使用されています。
脂肪細胞を得る際の手荒な技術はアポトーシスを引き起こす可能性があり.また.レシピエント部での脂肪の生存率は.部位によって異なる血管供給や.脂肪細胞の遠心速度.その他ドナーの年齢.レシピエント部位.傷跡.照射部位.準備方法などが関係しています。
脂肪幹細胞研究の結果も現在進行中で.その結果は有望ですが.まだ科学的な裏付けに欠けており.無作為化クラスIの対照研究が必要ですが.現在のところ利用できません。 脂肪幹細胞は.放射線照射による創傷の治癒を促進し.線維形成を促進することが.いくつかの事例で示されている。 また.クラスIIIの症例対照研究では.充填用の脂肪細胞と混合した脂肪幹細胞は.脂肪移植単独よりもはるかに効果的でした。 脂肪幹細胞の応用は.血管再生を促進し.移植片の生存率を向上させ.萎縮を抑制する可能性があります。 吉村は.脂肪幹細胞を用いた脂肪移植を顔面脂肪萎縮の治療に用い.これに基づく動物実験により.脂肪幹細胞を含む脂肪移植片の生存率が.脂肪幹細胞を含まない脂肪移植片より高いこと.脂肪マトリックスの血管成分には血管内皮細胞が多く含まれていることを明らかにした。 吉村は脂肪幹細胞を用いた脂肪による豊胸術を行い.5年後に良好なボリュームを維持した。
また.脂肪幹細胞を用いた実験的研究も数多く行われており.軟部組織の大量喪失.放射線損傷.顔面萎縮.豊胸などの研究が行われています。 現在.米国国立衛生研究所が患者を登録している臨床試験には.脂肪代謝障害患者.クローン病患者.糖尿病性下肢虚血患者に対する脂肪細胞移植.脂肪幹細胞を足場の種細胞として用いた骨移植などがあります。