幹細胞治療とは?幹細胞の定義から活用のされ方まで!医療でも美容でも活躍

抗加齢学会専門医/麻酔科認定医
コッツフォード良枝:監修

公開日:2020/04/10 更新日:2020/05/06

「幹細胞治療」という言葉は聞いたことがあっても、通常で行う治療との違いが分からない方もいるでしょう。
幹細胞治療はどのような特徴があり、どのような活用がされているのでしょうか。
これから、全体的な幹細胞治療を理解するために、幹細胞の定義や使われ方の実例・治療の流れなどをご紹介します。
また、幹細胞バンキングについてもご説明しますので、参考にしてください。

幹細胞とは「分化能」と「自己複製能」を持つもの

幹細胞とは「分化能」と「自己複製能」を持つもの
幹細胞は「分化能」と「自己複製能」を持つ細胞です。
分化能とは異なる細胞に変化することで、特有の働きをする細胞へ変化します。
変化した細胞は特定の機能を持つことが特徴です。
幹細胞は種類によって分化能が異なり、「全能性幹細胞」「多能性幹細胞」に分類できます。
全能性幹細胞は体を作る全ての細胞に分化できますが、多能性幹細胞は特定の組織や臓器を作るいくつかの細胞になるのです。
自己複製能とは、細胞分裂をして同じ種類の細胞が作られることを指します。

幹細胞は3種類ある

幹細胞には「体性幹細胞」「ES細胞」「iPS細胞」の3種類があります。
それぞれ特徴や活用例が異なるため、理解しているといいでしょう。
これから、各幹細胞の特徴をご説明します。

体性幹細胞

体性幹細胞は体内に存在し、組織や臓器を維持するために必要な細胞です。
特定の組織や臓器内で、消えていく細胞の代わりを作り続けています。
由来する細胞によって分化できる範囲は異なり、分裂回数も限られていることが特徴です。
分裂回数の限定はありますが、もともと体の中にある細胞由来のため、安全性の面で懸念は少ないとされています。
よって、アンチエイジングなどで活用されているのです。
代表的な体性幹細胞は「造血幹細胞」「神経幹細胞」「間葉系幹細胞」で、「脂肪幹細胞」「表皮幹細胞」「腸管上皮幹細胞」「歯の幹細胞」もあります。

例えば、造血幹細胞は骨髄の中で、赤血球や白血球・血小板などの細胞に分化します。
造血幹細胞は分化能と自己複製能によって、常に造血できる環境を整えていることが特徴です。
神経幹細胞は、グリア細胞やニューロン神経細胞などに分化しています。
間葉系幹細胞は、骨や軟骨・筋肉など、間葉系に関する細胞へ分化できるものです。

ES細胞

ES細胞は「胚性幹細胞」とも言い、受精卵から何回か分裂した胚を取り出して増殖させたものです。
半永久的に増やせることが特徴の細胞で、受精卵から人工的に作られています。
増加した後はさまざまな細胞に変化できるため、多能性幹細胞に分類されるのです。
ただし、生命を生み出す受精卵を使っているため、倫理的に「使っていいのか」「増やしていいのか」などの問題が残っています。
また、ES細胞や分化誘導によってできた細胞・組織の移植は、他人からの細胞を体内に入れるため、リスクも多いです。
他人由来の細胞を他家ともいい、臓器移植で適合性の問題が発生します。
場合によっては、免疫拒絶反応がでてしまうのです。

iPS細胞

iPS細胞は「induced pluripotent stem cell」の頭文字をとったもので、京都大学の山中伸弥教授が2012年にノーベル賞を受賞して有名になりました。
iPS細胞自体は2006年に誕生した多能性幹細胞で、比較的新しいです。
活用する時は、まず人間の皮膚にある体細胞へ、少量の因子を導入します。
それを培養するとさまざまな組織や臓器に分化し、ほぼ無限に増殖できるのです。
iPS細胞は今後の再生医療において、重要な役割を果たしてくれると期待されています。

再生医療とは

再生医療とは
組織や臓器の欠損・機能不全に対して「培養・増殖した幹細胞」を体内に移植する医療のことを、再生医療と言います。
移植をすると幹細胞が体内で働き、症状改善と修復機能が期待できます。
幹細胞は多能性幹細胞と体性幹細胞に分類されることが特徴です。
多能性幹細胞はiPS細胞、体性幹細胞には間葉系幹細胞(MSC)があります。
今まで行われていた治療では、改善が困難だった症例もありました。
しかし、再生医療をすることで、治りにくい疾患の治療法になると期待され、積極的に臨床研究も行われているのです。
すでに実用化された再生治療として「幹細胞を体内へ直接投与する治療」などがあります。

再生医療とアンチエイジング

幹細胞は同一の幹細胞を増殖できる自己複製能があります。
また、各組織の機能・形を維持するために他の細胞にも変化できる分化能も持っていることが特徴です。
この2つの機能があるため、各組織や臓器は特有の機能を保っています。
幹細胞の働きが不十分になると、各組織や臓器の機能は落ちていく仕組みです。
また、年齢を重ねると、幹細胞の増殖は低下するため、老化の原因とも考えられます。
つまり、幹細胞が体内で減少する老化現象と争うのが「アンチエイジング」なのです。

幹細胞治療でできること

幹細胞治療でできること
実際に幹細胞治療では、どのようなことができるのでしょうか。
活用例として「肝臓や脳の再生治療」「関節の炎症を抑える治療」「免疫系の制御」「アンチエイジング」についてご説明します。

肝臓や脳の再生治療

幹細胞治療によって、肝臓や脳などの再生医療が期待できます。
原則、幹細胞治療では点滴の静脈注射で投与する決まりです。
よって、肝臓治療の場合、幹細胞が含まれているものを血液に入れ、血液を巡って肝臓に到達させます。
肝臓に届くと修復物質が分泌され、肝臓の細胞へ分化するのです。
そして、悪い部分の修復や再生ができます。
脳の再生治療でも、点滴の静脈注射や脊髄へ直接注射する方法が多いです。
体内に取り込んだ後、幹細胞が脳に到達します。
その後、脳は再生促進物質を出し、損傷した脳も修復できるのです。
また、幹細胞が間質細胞や神経細胞に分化し、脳神経の再生も促進します。

関節などの炎症を抑える治療

関節などの炎症を抑える時にも、幹細胞治療が用いられています。
この治療は、幹細胞から放出する抗炎症物質を使う方法です。
幹細胞は抗炎症物質を放出しながら、関節痛の原因になる欠損部位へ、自然と集まる性質があります。
その性質を利用すると、欠損修復効果が発揮できるのです。
関節症などの再生医療では、「注射を使う方法」「関節鏡を使う方法」の2種類があります。
注射は関節全体を注射液で満たし、幹細胞が自然に集まる性質を利用した方法です。
患者さんは治療後すぐに活動できるため、負担は少なくなります。
一方、関節鏡は関節にカメラを入れて、標的欠損部位を見ながら治療できる方法ですが、痛みや施術後の制限はあるのです。

免疫系の制御

自己免疫疾患は幅広い疾患群のことで、「慢性関節リウマチ」「潰瘍性大腸炎」「突発性心筋症」「アトピー性皮膚炎」「慢性疲労症候群」などがあります。
どれも自分の免疫系が関係し、自分の組織や臓器を攻撃してしまう疾患です。
治療では、ステロイドや免疫調節剤・免疫抑制剤などが使われています。
間葉系幹細胞は、免疫系の調節や抑制をする性質を持っていることが特徴です。
また、他人の幹細胞であっても、悪い反応が起こりにくいとされています。
よって、幹細胞を点滴の静脈注射で入れると、自分の免疫系は制御され、自己免疫疾患を起こりにくくするのです。
同時に損傷された組織に対して、幹細胞が修復と再生をします。

アンチエイジング

アンチエイジング
年が経過すると、再生するスピードが落ちたり、数が減少してしまう細胞があります。
そこへ幹細胞を取り入れると、新たな再生が始まり、生体内の組織や機能の維持ができるでしょう。
それを利用して、老化の防止をするのがアンチエイジングです。
アンチエイジングでは、顔のシワ取りやシミ取り・陥凹などが対象になります。
幹細胞は再生物質を分泌し、同時に皮膚細胞への分化誘導をすることが可能です。
一度効果を発揮すると、長期間の効果が期待できるとされています。

アンチエイジングの幹細胞治療では「幹細胞」「幹細胞培養液」の2つを区別することが大切です。
幹細胞は細胞自体を指しますが、幹細胞培養液には幹細胞が含まれていません。
幹細胞培養液は細胞を増殖させる成長因子などが含まれているのです。
幹細胞培養液を用いた治療でも、シワ取りなどで十分な効果を出しています。
よって、アンチエイジングでは、幹細胞の培養液を注射する方法が、細胞治療と比べるとコストパフォーマンスがいいのです。

幹細胞治療の流れ

幹細胞治療の流れ
幹細胞治療の流れは、「初診」「脂肪採取」「細胞培養」「幹細胞の投与」「経過観察」の5ステップです。
初診の際にはカウンセリングを行い、治療の説明を行います。
まずはどのような状態であるかを診察し、幹細胞治療が必要な時には説明をして、同意をもらうことが大切です。
治療を希望する人は、同意書にサインをしてもらいます。
そして、検査と細胞培養には血液を使うため、採血が必要です。
脂肪採取は、局所麻酔をしてから行います。
スピッツメスなどを用いて、患者さんの腹部などから、米粒2個程度の脂肪を採取するのが一般的です。
採取する時に若干の痛みはありますが、大きく切除するなどの行為はありません。

細胞培養は、細胞培養加工室で約3週間~4週間に渡って行います。
採取した組織には幹細胞以外も含まれているため、不要な細胞の除去が必要です。
それらの行為は細胞培養士によって行われます。
培養中に不要な細胞も出てくるため、それらをクリーニングしながら、培養を完了させるのです。
その後、患者さんに来院してもらい、培養した幹細胞を点滴や注射で投与します。
投与にかかる時間は、約1時間~1時間半です。
処置後は、1ヶ月後と3ヶ月後・6ヶ月後・1年後を目安に経過観察を定期的に行います。

幹細胞バンキング

幹細胞バンキング
幹細胞バンキングは将来的に再生治療が必要な場合に有効です。
幹細胞バンキングをする時には、特徴や流れを理解しているといいでしょう。
これから、幹細胞バンキングについてご説明します。

幹細胞バンキングとは

幹細胞バンキングとは、患者さんの幹細胞を採取し、凍結保存するサービスです。
凍結保存した細胞は、採取した時の状態を保ちながら保管できます。
将来的にシワ取りなどの再生医療や乳房再生・その他の再生医療が必要になった時、それを利用できるのです。
幹細胞バンキングは将来的に必要になるかもしれない幹細胞の保存を目的にしています。
幹細胞バンキングに使う幹細胞は、患者さんの脂肪から採取する場合が多いです。
特殊な無菌環境があり、その中で培養してから凍結保存します。

幹細胞バンキングで若い時の細胞を分離・保管すると、将来再生治療をしたい時に有効です。
細胞も老化することがあり、若い年齢で採取した細胞の方がいいとされています。
つまり、若い時に幹細胞バンキングを利用していれば、自分が若い時の細胞を移植できるのです。
また、自分の細胞を使うということは、拒絶反応のリスクも低くなります。
他人から採取した細胞を使うと、場合によっては拒絶反応で状態が悪化する時もあるでしょう。
それらのリスクを減らすためには、事前に採取・保管をしておく幹細胞バンキングが望ましいのです。

幹細胞には体性幹細胞以外にもES細胞やiPS細胞はありますが、それらは他人の細胞を使うことから、倫理的な問題や免疫拒絶反応などの問題が残っています。
しかし、幹細胞バンキングでは自身の脂肪から取るため、リスクや副作用が少ないです。
また、脂肪を採取する量も0.02g程度でいいとされ、ごく少量で済みます。
脂肪採取時も大きな切除は必要なく、傷が残りにくいことも特徴です。
よって、患者さんの体にかかる負担は少ないでしょう。

幹細胞バンキングの流れ

幹細胞バンキングの流れ
幹細胞バンキングのステップは「脂肪の採取」「培養」「凍結保存」「解凍」の4つです。
脂肪の採取は、腹部など採取する場所に局所麻酔をしてから行います。
麻酔が効いたら、専用の器具で腹部の脂肪を約0.02g採取するのです。
その後、無菌環境の培養室で幹細胞を分離し、培養します。
そして、幹細胞が必要になる時まで、長期的に凍結保存するのです。
凍結した細胞を使用したい時は、解凍してから利用します。
使用目的はシワ取りなどのアンチエイジングや乳房再生・他の再生治療などさまざまです。

幹細胞治療の副作用はあるのか

幹細胞治療は自分自身の組織から採取した細胞を使用するため、薬物治療などで見られる副作用はほとんどありません。
細胞採取も小さい傷で済み、手術治療では避けられない出血や疼痛・感染のリスクも最小限でしょう。
ただし、脂肪組織の採取では、局所麻酔が必要です。
麻酔の効きが悪い人やアナフィラキシー症状の経験者・心臓病を持っている人は、リスクを伴う場合もあります。
また、治療で使いたい予定細胞数の培養ができなかった時は、治療の効果が出にくいです。
さらに、細胞を注射で静脈投与するため、注射による痛みは発生します。
場合によっては、感染やアレルギー反応・肺塞栓などの予期せぬ重篤な合併症が出る時もあるのです。

幹細胞治療は幅広く活躍してる

幹細胞治療は幅広く活躍してる
幹細胞はさまざまな細胞に分化でき、増殖できる自己複製能も持っています。
肝臓や脳の再生医療・自己免疫疾患の治療・アンチエイジングなど、さまざまな再生治療で活躍しているのです。
幹細胞治療では、損傷した箇所に集まり、損傷部位の修復や改善もできます。
また、自身の幹細胞を使えば、少ない副作用で効果を期待できるでしょう。
幹細胞治療に興味がある方は、遠慮なく相談してください。