はじめに
変形性膝関節症（Knee Osteoarthritis: KOA）の進行に伴い、骨下板（subchondral bone）の硬化（sclerosis）は代表的な病理変化として現れます。
この骨硬化は単なる機械的ストレスの結果ではなく、炎症性分子や免疫細胞の関与によって形成されることが明らかになっています。
近年の研究では、膝関節脂肪体（Infrapatellar Fat Pad: IFP）や滑膜に存在するマクロファージが、骨下板硬化や骨棘形成の進行因子となる可能性が指摘されています。
骨下板硬化とリモデリングのメカニズム
機械的不安定性と細胞応答
関節の不安定性は、骨下板に以下の変化を引き起こします。
- 血管新生（neovascularization）
- 炎症反応の活性化
- 骨髄病変や骨嚢胞の形成
進行すると、**骨棘形成や骨硬化（sclerosis）**が顕著になります。
骨芽細胞の役割
OAにおける骨芽細胞は、通常の骨形成機能に加え、以下のような因子を高発現します。
- 炎症性サイトカイン
- 成長因子（TGF-βなど）
これらは免疫細胞や前駆細胞を誘引し、骨リモデリングを促進します。
IFPとマクロファージの関与
IFP由来マクロファージの特徴
膝関節脂肪体にはマクロファージが豊富に存在し、局所でTGF-βなどの炎症性メディエーターを産生します。
その結果、以下の病態が促進されます。
- 骨棘形成（osteophyte formation）
- 骨下板硬化の進行
滑膜マクロファージとの協調
前臨床研究（OAマウス）では、滑膜由来マクロファージが骨棘形成と滑膜線維化を促進することが示されています。
さらに、滑膜マクロファージを除去することで骨棘形成が軽減することも報告されています。
このことから、IFP由来マクロファージも滑膜マクロファージと協調し、骨硬化に寄与する可能性が考えられます。
M1/M2マクロファージの不均衡
IFPと滑膜には、炎症性マクロファージ（M1型）と抗炎症性マクロファージ（M2型）が存在します。
KOAではM1優位の状態となっており、以下の作用が強まります。
- IL-6やTNF-αなどの炎症性サイトカイン産生
- MMP-3、MMP-13などの分解酵素放出
- TGF-βを介した骨硬化・骨棘形成
このM1優位性が、骨下板の病的リモデリングを加速させると考えられます。
臨床的意義
骨下板硬化や骨棘形成は、KOAの疼痛・機能障害と強く関連しています。
したがって、IFP・滑膜由来マクロファージを標的とすることは、骨硬化抑制や病態進行の遅延につながる可能性があります。
期待される応用
- 抗炎症療法
- IL-6やTNF-αを抑制する薬剤の投与
- マクロファージ極性の制御
- M1からM2へのシフトを誘導する治療戦略
- 局所治療
- IFPや滑膜を標的とした注射療法や再生医療アプローチ
まとめ
変形性膝関節症における**骨下板硬化（sclerosis）**は、機械的要因だけでなく、IFP・滑膜由来マクロファージの炎症性作用によっても促進されます。
- 骨芽細胞は炎症性分子を分泌し、骨リモデリングを加速
- IFPマクロファージはTGF-βを産生し、骨棘形成と硬化を誘導
- 滑膜マクロファージと協調し、病態をさらに悪化
- M1/M2の不均衡が炎症性環境を持続
今後は、IFP・滑膜マクロファージを標的とした抗炎症・免疫調整療法が、KOA治療の新たなアプローチとなる可能性があります。
