交通事故.外傷.スポーツ障害などの増加に伴い.脊髄損傷（SCI）は増加傾向にあり.SCI患者の多くは若年成人であるため.患者とその家族に大きな打撃を与え.人類の健康を大きく損なっている。 脊髄損傷後の特殊な神経機能障害のため.脊髄損傷の治療は悲観的であったが.近年.分子生物学の発展と脊髄損傷の病態生理学的メカニズムの研究により.脊髄損傷の治療とリハビリテーションは大きな進歩を遂げた。
現在.脊髄損傷後の効果的な再生の失敗の影響因子は.主にオリゴデンドロサイト発現ノゴプロテイン(nogo protain).ミエリン関連糖タンパク質(MAG).瘢痕中のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンなどの中枢神経系成長阻害因子の存在であることが判明している[1]。 脊髄損傷治療の主な目的は.様々な治療手段を通じて.脊髄損傷に好ましい再生微小環境を提供し.損傷した軸索の再生を促進して機能回復を達成することであり.これに従って.外科的治療.薬物療法.細胞組織移植.遺伝子治療.理学療法.脊髄移植などの積極的治療が行われる。 特に.神経移植と遺伝子治療は良好な結果が得られている。 特に.神経移植と遺伝子治療には良い見通しがあります。 私たちは.近い将来.SCIが治癒すると信じています。
SCIの外科的治療
受傷後6～8時間以内の手術が回復の可能性が高いこと.脊柱管狭窄症が脊髄神経を圧迫し.神経機能の回復を妨げる重要な要因であることが.実験的研究から明らかになっている。 早期の手術で圧迫を取り除き.同時に骨折を整復・固定し.脊柱の安定性を再構築することが.脊髄損傷の修復と回復に最も強力な条件を作り出す。
手術方法には主に前方手術と後方手術があります。 前方手術は近年新しく開発されたもので.その利点は.直視下で直接圧迫を取り除き.脊柱管を完全に除圧し.同時に修復と固定・癒合を行うことができる点にあります。 自家骨.同種移植骨.または人工椎体間固定器具を用いて椎体間のインプラント固定を支持し.椎体の高さを回復させ.固定部位を安定させ.脊髄損傷の回復に良好な環境を提供します。 現在では.Z-plate.TSRH.ORION.APOFIXなど多くの前方内固定装置があるが.前方アプローチには多くの合併症がある。 しかし.前方アプローチは合併症が多いので.手術適応を厳密に管理し.経験豊富な整形外科医が手術すべきである。 後方アプローチは手術が容易であり.脊柱管前面の圧迫が50％以下の胸腰椎骨折であれば.後方アプローチで椎間腔を開放することにより.間接的に骨折部を整復することが十分可能である。 脊柱管の後外側の減圧は.ペディクルを後方で閉塞することで達成でき.半円状または円周状の減圧は.椎体の亜全切除で達成できる。 伝統的に.脊柱管の減圧は椎弓切除術によって達成される。 しかし.椎弓切除術の後.脊柱の前柱と中柱が損傷され.さらに後柱が損傷されるため.脊柱の安定性が損なわれ.術後の後弯が悪化する。 現在.後方手術の器具は非常に完成されており.固定セグメントの短い釘-棒システムは.三次元的なリセットと固定を達成することができ.脊柱への影響は小さく.必要に応じて椎間インプラント固定術を併用し.脊柱の安定性を回復するが.後方手術の外傷は大きい. しかし.後方手術は外傷が大きく.出血も多く.脊柱管の前方からの直接的な圧迫を取り除くことができません。 したがって.脊柱管の前方圧迫が50％以上であるか.遊離骨がある場合は.前方手術を考慮すべきである。
脊髄損傷後.脊髄は出血.浮腫.圧迫を受けている。 手術による除圧は.脊髄の血液循環を改善し.脊髄の変性を防ぎ.残存する脊髄機能を維持することができる。 馬尾損傷後の残存神経根を吻合するマイクロサージャリー技術を応用することで.下肢の運動感覚や排尿・排便機能を部分的に変化させ.生活の質を改善することができ.現在では臨床医に受け入れられている。
I. 神経組織移植（胚性神経組織移植.神経幹細胞移植.末梢神経組織移植を含む）。
胚性神経組織移植は現在の研究のホットスポットであり.胚性神経組織が強力な成長と生存能力を持っていることが実験で証明されている。
胚性神経組織移植は現在の研究のホットスポットであり.胚性神経組織は生存.分化.成熟するだけでなく.宿主の残存神経細胞や軸索を保護し.宿主脊髄との新しい神経線維結合を確立し.グリア瘢痕の形成を抑制し.瘢痕を横切る軸索の再生を誘導し.宿主脊髄の機能の一部を回復することができる。 胚性脊髄移植は現在最も一般的に使用されている組織であり.その技術は現在実験室段階にあり.拒絶反応.結果のコントロールの難しさ.倫理的な難しさなど.臨床に応用するにはまだ多くの問題がある。
脊髄損傷治療のための神経幹細胞（NSCs）の移植は.脊髄損傷修復の新しい分野であり.その主な特徴は.自己複製・更新が可能で.自身の子孫を作り出し.安定した細胞予備能を維持できるだけでなく.多方向分化の可能性があること.すなわち.異なる内部環境下で異なる成熟細胞型に進化できることである。 異なる内部環境下で異なる成熟細胞型に進化する神経幹細胞の能力。 現在.神経幹細胞移植はさまざまな動物モデルで用いられている。 例えば.パーキンソン病モデル動物において.線条体への幹細胞移植は.変性したドーパミン作動性ニューロンを置換し.限定的な機能回復を促進することができた。 脊髄損傷モデルにおいて.神経幹細胞は移植部位の内部環境に応じて分化し.宿主組織と結合することで.壊死細胞の一部を置換し.神経回路を再構築し.損傷部位より下の正常組織にバイパス中継ステーションを提供し.機能回復を達成することができることをHanは報告している。 岡野は.神経幹細胞移植が脊髄損傷ラットの前肢の柔軟性を回復させることを発見した。
第二に.シュワン細胞（SC）の移植である。SCは末梢神経系における神経軸索の髄鞘細胞であり.NGF.BDNF.GDNFなどの神経栄養因子を分泌し.細胞外マトリックスや細胞接着分子を産生することができ.神経細胞を栄養・支持し.神経損傷時に軸索再生を効果的に誘導することができる。 軸索は再髄鞘化されるが.SCと神経栄養因子を併用したり.SCをBDNFやNGF遺伝子で修飾して移植すると.再生促進能が強くなることがわかっている。 しかし.移植後のSCの生物学的活性をいかに維持し.移動距離をいかに伸ばすかが今後の研究課題である。
III.嗅覚鞘細胞移植。 嗅覚鞘細胞（OECs）は嗅覚系のグリア細胞で.中枢神経と末梢神経の境界を越えることができる唯一のグリア細胞であり.神経ペプチドY.血小板由来成長因子.細胞マトリックス成分など様々な神経栄養因子を分泌することができ.脊髄と一体化して再生軸索を取り囲むことができる。 脊髄と一体化し.再生軸索を取り囲み.中枢抑制因子の接触を防ぎ.軸索再生に良好な微小環境を提供し.軸索を対応する標的細胞に誘導し.機能回復を達成することができる。 自家嗅鞘細胞移植は拒絶反応がなく.SCI治療法の中で最も有望な臨床応用となる可能性を秘めている。
第四に.SCIの治療に遺伝子導入技術を用いる遺伝子治療は.アデノウイルスをキャリアとして用い.外来遺伝子（神経栄養因子や神経伝達物質合成酵素遺伝子）をウイルスに組み替え.シェワン細胞.線維芽細胞.神経幹細胞などの受容体細胞にトランスフェクトし.脊髄損傷部位に移植することで.治療の役割を果たす標的遺伝子を提供し続けるものである。 脊髄の二次損傷を軽減し.神経細胞のアポトーシスを抑制し.脊髄損傷組織の形態と機能に一定の修復効果をもたらすことができる。 しかし.免疫拒絶反応や.移植細胞の生存期間.発現強度が時間とともに低下し.治療効果が失われる可能性があるなどの問題点も残っている。 そのため.脊髄損傷に対する遺伝子治療の有効性を向上させるためには.さらなる詳細な研究が必要である。 近年.多くの研究者がトランスジェニック技術と胚性脊髄移植.神経成長因子および抑制因子療法を組み合わせている。 宿主線維を刺激し.移植片との接続を統合するように誘導することにより.あるいは脊髄再生において脊髄再生を阻害するタンパク質をクローニングし.そのアンチセンスヌクレオチドを輸入し.タンパク質の発現を阻害することにより.再生修復を促進する目的を達成する。
V. 神経成長因子療法は.可溶性化学物質であり.多くの種類のニューロンの生存と分化を刺激する機能を持っています。 脊髄の成長.発達.再生.修復に重要な役割を果たす。 現在.最も研究されているのは.神経栄養因子（NTFs）である。 NTFsは.神経細胞の成長.生存.分化を促進.維持することができ.神経細胞の発達.生存.機能に必要なタンパク質であることが実験により証明されている。 NTFは.脳由来神経栄養因子（BDNF）.グリア由来神経栄養因子（GDNF）.神経成長因子（NGF）.神経栄養因子23（NT23）.NT24/5.NT26などを主に含む神経栄養因子（Neu2rotrophins：NT）と.神経細胞の発達.生存.機能に必須のタンパク質である毛様体神経栄養因子（ciliary neu2 rotrophic factor）に分けられる。 NTFは脊髄運動ニューロンの早期死に対する抵抗性を高め.脊髄損傷後の興奮性毒素の放出を抑え.神経損傷後の再生.神経細胞の可塑性.遅発性神経障害の治療に明らかな生物学的効果を示し.運動ニューロンや感覚ニューロンにとって重要な栄養因子である。
SCIに対する高気圧酸素療法
SCI後の神経細胞水腫と酸素フリーラジカルによる脂質過酸化は.虚血と低酸素による脊髄組織の変性を引き起こす微小循環障害を引き起こし.神経細胞とグリア細胞の変性と死滅を防ぐことが脊髄損傷の早期治療の主な目的である。 研究によると.高気圧酸素は脊髄損傷後の二次的な病理学 的変化を予防または逆転させることができる。 高気圧酸素は.フリーラジカルが介在する脂 質過酸化プロセスを抑制し.細胞膜の脂質構造の 抗酸化張力を改善し.細胞外カルシウムイオンの流入 を減少させ.脊髄細胞と組織構造を保護し.神経線維 の再生と伝導機能の回復を促進し.血液レオロジーを変 化させることができる。 一方では.血液を希釈し.血流を速め.組織の血流を増加させ.他方では.フィブリンの溶解度を増加させ.血栓症のリスクを減少させ.脊髄組織の血液循環を改善する。 高気圧酸素には脊髄の運動・感覚伝導機能を促進する効果があることが研究で確認されている。 脊髄損傷後の急性期の細胞壊死だけでなく.亜急性期のアポトーシスも存在し.そのアポトーシスは3～4週間持続し.治療が早ければ早いほど効果が高いことが実験で証明されており.中期・後期に対する治療効果については.さらに詳細な研究が必要である。
SCIの薬理学的治療
脊髄損傷は主に暴力による脊髄の一次損傷と.脊髄の血行動態障害と代謝産物による脊髄の二次損傷によって引き起こされる。 一次損傷は不可逆的であるが.二次損傷は止めたり防いだりすることができる。 二次的な変化によって引き起こされる脊髄の損傷を防いだり.軽減したり.神経軸索の成長を促進したりすることを期待して.多くの薬剤が開発されてきた。 現在.さまざまな抗酸化剤.フリーラジカルスカベンジャー.ガングリオシド（GM-1）.高用量メチルプレドニゾロン（MP）などが臨床で使用されている。
ガングリオシド（GM-1）
ガングリオシドは正常ニューロンの発生と分化に重要な役割を果たしており.実験的研究では.外因性ガングリオシドは神経軸索の成長を促進し.損傷部位での軸索の生存数を増加させる。 臨床的には.急性脊髄損傷後72時間以内にガングリオシド100mgqdを18d-32d投与すると.神経機能の回復に役立つことが報告されている]。
高用量メチルプレドニゾロン（MP）
副腎皮質ステロイドホルモンは.脊髄損傷の治療のための古典的な薬物であり.国立急性脊髄損傷研究（National Acute Spinal Cord Injury Study ,NASCIS）は.すべての患者が損傷後3〜8時間以内に治療を受けたことを証明し.適用方法は次のとおりです：30mgqdの最初のショック用量は.損傷後72時間以内にすべての患者に投与されます。 現在，MP大量投与による急性脊髄損傷の治療には，微小循環の改善，リソソーム膜の安定化，酸素フリーラジカルによる脂質過酸化反応の抑制，細胞内カルシウム蓄積の減少および心房性ナトリウム利尿ペプチド分泌の増加，神経細胞の興奮の維持など，さまざまな機能があると考えられている。 治療時間は受傷後8時間以内に限られ.脊髄損傷後8時間以降に投与すると.効果がよくないだけでなく.合併症も増加する。 高用量メチルプレドニゾロンは.急性脊髄損傷の臨床治療において有効な薬剤であると考えられる。
オピオイド受容体拮抗薬：オピオイド受容体拮抗薬であるナロキソンは.大量投与で脊髄の血流を増加させ.損傷後の虚血障害を軽減し.脊髄神経機能の回復を助けることができる。カルシウム拮抗薬：多くの学者が脊髄損傷の治療にカルシウム拮抗薬を使用しており.血液脳関門を通過しやすく.脊髄損傷後の二次障害を軽減することができる。マンニトール：マンニトールは.脊髄損傷の初期段階において脱水の機能を持ち.水腫を軽減するだけではない。 マンニトール：マンニトールは.脊髄損傷初期における脱水作用や浮腫軽減作用があるだけでなく.抗フリーラジカル作用にも独自の効能がある。 血管拡張薬と微小循環改善薬：田七人参配糖体やスコポラミンなどの微小循環改善薬を早期に適用し.脊髄の血液循環を改善し.血流を増加させ.虚血による血管攣縮を拡張し.細胞毒性損傷を抑制する。 これらの薬剤の治療効果については.さらなる研究が必要である。
SCIにおけるリハビリテーション工学的介入
脊髄損傷後の四肢の残存機能をいかに最大限に回復させるか.患者のQOLをいかに向上させるか.起立・歩行機能をいかに確立させるか.合併症をいかに軽減させるかがリハビリテーション治療の重要な内容である。 脊髄損傷患者には対処が難しい合併症が多く.痙縮のリハビリテーション.神経因性膀胱のリハビリテーション.骨粗鬆症や異所性骨化のリハビリテーション.病的骨折のリハビリテーションなど.リハビリテーションクリニックで注意すべき問題である。
骨粗鬆症を伴う脊髄損傷：二次性骨粗鬆症は一般的な合併症であり.しばしば異所性骨化や病的骨折を引き起こす。 患者は自己管理能力を失う。 脊髄損傷後の骨粗鬆症の発症機序はまだ不明であり.損傷後の制動.廃用.神経損傷後の植物神経機能障害.内分泌因子の変化などが関係している可能性がある。 骨粗鬆症の評価指標として.生化学的指標の変化は骨代謝異常を観察することができ.画像検査は骨粗鬆症像の変化を見つけることができ.骨塩量測定は診断を助け.骨折のリスクを予測し.治療効果を観察することができる。 脊髄損傷後の骨粗鬆症の治療には.ベッドから離れた場所での早期の歩行訓練.早期の機能的電気刺激療法.骨量の継続的な減少を防ぐためのジホスホネート系薬剤の使用などがある。 脊髄損傷に合併する骨粗鬆症のメカニズムのさらなる解明と.骨粗鬆症の予防・治療法の探求が今後の研究の焦点である。
脊髄損傷に合併する痙縮：現在のところ.痙縮は依然として対処が難しい問題であり.脊髄損傷における痙縮に対する治療法としては.痙縮緩和運動療法.痙縮緩和薬物療法（バクロフェンなど）.神経ブロック（フェノール.ボツリヌス毒素A）.外科的手術（運動神経枝の切断.選択的脊髄後方根切り術）などがあるが.それぞれ適応に限界がある。 しかし.それぞれの方法には限られた適応と不満足な点がある。 ボツリヌス毒素とバクロフェンは最もよく使用される薬物で.SCIの痙攣をよりよく改善することができますが.他の機能のリハビリテーションに影響を与える可能性があり.患者の咳反射の感度を阻害する可能性があり.一部の患者の性機能に影響を与える可能性があります。近年では.バクロフェンを皮下入力するマイクロポンプを埋め込むことを提案する人もおり.副作用を大幅に減らすことができます。
泌尿器リハビリテーション：脊髄損傷患者では.膀胱機能障害が重度の尿閉や尿路感染症を引き起こし.末期には慢性腎不全が生じる。 したがって.脊髄損傷患者の尿閉や尿路感染を予防し.膀胱機能を再建することは.腎不全を軽減し.下半身麻痺患者のQOLを向上させ.死亡率を減少させる上で大きな意義がある。 術後はほとんどの患者が自力で排尿し.残尿も100ml以下に減らすことができる。
（2）膀胱コントローラー.すなわち仙骨前根刺激装置SARSは.生体内植込み部.外部制御部.テストブロック部の3つの部分から構成されています。 生体内植え込み部は.左右の仙骨神経根の前方にリード線上に2つの電極を外科的に配置し.電極横のシリコンシートの間を縫合糸で固定したものである。 生体外コントロールセクションは.コントロールボックス.連続ワイヤー.トランスミッターブロックで構成された。 テストブロックは.各刺激の前に.トランスミッターブロックが正しく機能しているかどうかをチェックするために使用された。 ブリンドレーは1976年に早くも膀胱コントローラーを開発し.クリニックで使用していた。 現在.国産の膀胱コントローラーが開発され.動物実験では.このコントローラーが膀胱機能の再建に有効であることが示されている。 今後も改良を重ね.将来的に使用されれば.患者のQOL（生活の質）を大きく向上させることが期待される。
歩行能力のリハビリテーション：以前は.胸部以上の完全麻痺患者のほとんどが車椅子に頼って生活しており.腰部以下の完全麻痺患者だけが訓練後に立位や実用的な歩行が可能であった。 近年.リハビリ工学.リハビリバイオメカニクス.リハビリ訓練.リハビリ器具.特に歩行器具の開発と進歩により.胸部4以下の麻痺患者も立ち上がることができ.実用的な歩行能力を持つようになり.社会復帰と社会活動への参加が可能になった。 まず.手術で脊椎の安定性を再建し.歩行器（膝足首足部装具と対話型ヒンジ装置からなる）を使用することで.合併症の少ない立ち上がりや歩行が可能となる。 ARGO（Advanced Reciprocating Gait Orthosis）は.良好な臨床結果を得ている移動補助歩行器である。 この歩行器は.股関節と仙骨部にある金属製のハーフリングをレバーの支点として使い.胸と背中のストラップを力点として使います。 下肢の反対側が地面から離れるように.患者の体重が下肢の片側にかかると.上肢の反対側が下肢を支えるので.患者は腰と胸を伸ばし.背中のハーネスに力を加え.下肢の反対側を前に踏み出す。 こうすることで.患者の重心が左右に往復し.患者の身体を前方に誘導する。そうすることで.患者は本当に自分の下肢を使って立ち.歩くことができるようになるのだ。 こうしてアルゴは.胸部4以下の麻痺患者の大半が車椅子に依存した生活から解放されることを可能にした。 脊髄損傷により.筋肉は脳との経路接続を失っており.人工的に埋め込んだ筋電制御システムを用いて脳と筋肉の接続を代替し.筋肉の機能を回復させる。
(1) 歩行制御システム：マイクロエレクトロニクス技術と信号処理技術を応用して開発された下半身麻痺患者のリハビリテーション用コンピュータシステムであり.下半身麻痺患者がマイクロコンピュータの制御下で機能的電気刺激により筋力を生成し.立ち上がる.座る.踏み出すなどの基本的な機能動作を実現し.下半身麻痺患者のリハビリテーション訓練を促進するものである。
（2）小型電子歩行器：機能的電気刺激（FES）の応用は.中枢神経系の損傷による筋麻痺の機能再建と訓練に有効な手段であり.治療目的だけでなく歩行補助にも利用できる。 しかし.主に不完全な四肢麻痺の患者に適用される。
脊髄損傷患者に対する様々なリハビリ措置の総合的な応用は.研究の臨床応用を強化し.患者のリハビリ効果を向上させ.患者の生活の質を向上させ.患者の家族や社会への復帰をより促進する。
展望
脊髄損傷は世界医学の最も困難な問題の一つであり.国内外の学者から注目されている。 現在.脊髄損傷に関する研究は.脊髄損傷後の二次的な病理学的損傷の予防と回復.脊髄損傷後の損傷部位の構造的無傷の神経学的機能の回復.脊髄の再生または脊髄移植といった側面に焦点が当てられている。
要約すると.脊髄損傷の治療は.特に脊髄の再生.移植.遺伝子治療など.幅広い応用範囲があります。 しかし.一般的には満足のいくものではなく.さらに踏み込んだ基礎的・臨床的研究が必要である。