iPS細胞エクソソーム(上清液)を用いた治療について

iPS細胞（人工多能性幹細胞）治療とは

細胞レベルで病気や損傷した組織を修復することを目指した再生医療の最先端技術です。体細胞に遺伝子を導入して、胚性幹細胞（ES細胞）に似た多能性を持つ細胞に変化させたものです。

主な特徴

• 多能性
  iPS細胞は、体のあらゆる種類の細胞（神経、筋肉、肝臓、心臓など）に分化する能力があります。
• 自己由来
  患者自身の細胞から作製することで、免疫拒絶反応のリスクを下げられます。
• 倫理的問題の軽減
  ES細胞は胚から作られるため倫理的な議論がありましたが、iPS細胞は体細胞から作られるためその問題から回避されます。

開発

• 2006年に山中伸弥教授（京都大学）がマウスで、2007年にヒト細胞で作製に成功しました。
• これにより、2012年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。

期待される治療効果

※本治療は現在研究段階であり、効果には個人差があります。以下の説明には科学的根拠に基づいた情報を記載しておりますが、治療のご判断は医師との相談を必ずお願い致します。

創傷治癒の促進（ケガや手術後の回復）

• 皮膚の再生を促し、傷跡を最小限に抑える
• 骨折の治癒を早める
• 手術後の組織修復を助ける

神経疾患（アルツハイマー病・脊椎損傷など）

• 神経細胞の修復、再生を促進
• 炎症を抑制し、神経機能の回復をサポート
• 認知症の進行を抑える可能性

関節疾患（変形性関節症・関節リウマチ）

• 軟骨細胞の修復を助け、関節の機能回復を促す
• 炎症を抑え、痛みを軽減

美容・アンチエイジング

• 皮膚のコラーゲン生成を促し、シワやたるみを改善
• 毛髪の再生を助け薄毛治療に応用可能

免疫機能の改善（自己免疫疾患・慢性炎症）

• 免疫バランスを整え、自己免疫疾患の症状を軽減
• 慢性的な炎症を抑え、体の不調を改善

腎臓病におけるエクソソーム(上清液)の治療効果の可能性

抗炎症作用による腎機能の保護

• 慢性腎臓病は腎臓の炎症が進行して腎機能が低下する病気です。
• iPS細胞エクソソーム(上清液)に含まれる抗炎症サイトカイン（IL-10、TGFβなど）は腎臓での炎症反応を抑制し、腎組織の損傷を軽減すると考えられます。
• これにより、腎臓の線維化（腎臓の硬化と機能低下）の進行を抑える効果が期待されています。

腎細胞の再生促進

• 腎臓の細胞が傷ついた際に、iPS細胞エクソソーム(上清液)に含まれる成長因子（HGF、VGEF、など）細胞の再生を促進し、腎機能を部分的に回復させる可能性があります。
• HGF（肝細胞増殖因子）は腎臓の修復や再生に特に重要な役割を果たすことが知られています。

酸化ストレスの軽減

• 腎臓病の進行において、酸化ストレスが腎臓細胞を損傷する主要な原因の1つです。
• iPS細胞エクソソーム(上清液)には酸化ストレスを軽減する物質が含まれているとされ、腎細胞のダメージを抑制することが期待されています。

血管保護と腎血流の改善

• 慢性腎臓病では腎臓内の血管が損傷することで腎血流が低下し、腎機能が低下します。
• iPS細胞エクソソーム(上清液)に含まれるVEGF(血管内皮増殖因子）が腎臓の血流を改善し、腎臓内の細胞に十分な酸素や栄養を提供できるようにする効果が期待されてます。

iPS細胞エクソソーム(上清液)を腎臓病治療に利用するメリット

• iPS細胞そのものを移植する場合と異なり、細胞を使用しないためがん化のリスクがありません。
• 他人由来のiPS細胞でもエクソソーム(上清液)に免疫拒絶の原因となる組織成分が含まれないため、免疫反応のリスクが少ないです。

腎臓病（CKD／AKI）への応用

2022年National Library of Medicineに、C57BL/6マウスおよびBALB/cマウスのCKDモデルにおいて、MSC由来エクソソームを点滴投与した結果、血中尿素窒素（BUN）が標準化差（SMD）–2.31（95 ％ CI –3.13〜–1.48）と有意に低下し、腎機能が保護されたとのメタ解析報告があります

また、2025年のSpandidos‑Publicationsでは、急性腎障害（AKI）ラットモデルで、MSC・管腔上皮由来エクソソーム注射により尿細管再生が促進され、炎症・線維化マーカーが低下したと報告されています

2025年、BMCにてC57BL/6マウスにおいて30分間の両側腎虚血再灌流（I/R）モデルを用いた研究では、MSC由来エクソソームを静脈投与した結果、14日後に血中クレアチニン値およびBUNが有意に低下し、ヒートマップ解析によりmiR‑29a‑3pが高発現していることが示されました

また、Frontiers2022年のレビュー（C57BL/6、ラット）でも、MSC‑Exosが尿細管 epithelial細胞のアポトーシス抑制、血管再生、炎症・酸化ストレスの軽減を通じAKIモデルで腎機能改善効果を示したと報告されています

脳梗塞におけるエクソソーム(上清液)の治療効果の可能性

脳梗塞は脳の血流が途絶えることで神経細胞が損傷する病気で、後遺症として麻痺や言語障害が残ることがあります。iPS細胞エクソソーム(上清液)の成分には、神経保護、血管新生、抗炎症などの効果が期待されており、脳梗塞の進行抑制や機能回復に役立つ可能性があります。

神経細胞の保護と再生促進

• iPS細胞エクソソーム(上清液)に含まれる神経成長因子（NGF)、脳由来神経栄養因子（BDNF)、神経栄養因子GDNF)などは、損傷した神経細胞の修復や再生を促進する効果があると考えられています。
• これにより脳梗塞によって損傷した神経細胞の生存率が向上し、神経機能の回復が促される可能性があります。

血管新生の促進

• iPS細胞エクソソーム(上清液)には血管内皮細胞増殖因子（VEGF)や肝細胞増殖因子（HGF)などが含まれており、新しい血管を作り出す血管新生を促進する効果が期待されます。
• 血流が途絶えた部分に新しい血管を形成することで、脳への酸素供給が改善され、脳組織のさらなる損傷を防ぐことができるとされてます。

抗炎症作用

• 脳梗塞の炎症反応は、二次的な脳損傷を引き起こす要因となります。iPS細胞エクソソーム(上清液)に低まれる抗炎症性サイトカイン（IL-10、TGF-βなど）は、脳内の過剰な炎症を抑え、損傷を最小限に抑える効果が期待されています。

アポトーシス（細胞死）の抑制

• 脳梗塞後には、酸化ストレスや炎症によって神経細胞のアポトーシス（プログラム細胞死）が進行します。iPS細胞エクソソーム(上清液)に含まれる成分は、アポトーシスの抑制を通じて神経細胞の生存を助ける可能性があります。

iPS細胞エクソソーム(上清液)を脳梗塞治療に利用するメリット

• 細胞移植不要のため安全性が高い
  iPS細胞そのものを移植する場合と異なり、がん化のリスクがなく、安全性が高いです。
• 免疫拒絶のリスクが低い
  エクソソーム(上清液)には免疫反応を引き起こす細胞成分が含まれていないため、他人由来のiPS細胞から作られたエクソソーム(上清液)でも使用することが可能である。
• 早期投与で二次損傷を防げる可能性
  脳梗塞発症直後の炎症や細胞死を抑制できるため、後遺症の軽減や回復促進が期待されます。

脳梗塞（ischemic stroke）への応用

2020年、BMC Stem Cell Researchに掲載されたマウスおよびラットのMCAOモデルでは、iMSC由来小胞（iMSC-sEV）を静脈点滴投与した結果、28日後に梗塞体積が有意に減少し、mNSSも改善されたとされています

2016年以前に行われた多くの研究により、MSC由来エクソソームがラット脳損傷モデルにおいて神経新生や血管新生を促進し、機能回復に寄与することが報告されています（例：PMCID PMC4382456 など）

変形性膝関節症におけるiPS細胞エクソソーム(上清液)の治療効果

軟骨修復の促進

• iPS細胞エクソソーム(上清液)に含まれる（TGF-β、FGF-2、IGF-1など）は損傷した関節軟骨の修復や再生を促す作用があります。
• これらの因子が軟骨細胞の増殖とマトリックス合成を刺激し、軟骨組織の厚みや質を改善する可能性があります。

抗炎症作用

• 変形性膝関節症では、慢性的な炎症が軟骨の劣化を加速させます。IL10やTGF-βなどの抗炎症因子が、関節内の炎症反応を抑制することで、軟骨破壊の進行を遅らせることが期待されます。

痛みの軽減

• 変形性膝関節症の痛みは、炎症性サイトカインや神経終末の刺激が原因となります。iPS細胞エクソソーム(上清液)に含まれる成分は、痛みを引き起こす炎症因子を抑止し、神経の過敏状態を和らげることで関節痛の軽減が期待されます。

iPS細胞エクソソーム(上清液)を変形性膝関節症治療に利用するメリット

• iPS細胞そのものを使用しないため、腫瘍化のリスクや免疫拒絶反応の心配がない。
• エクソソーム(上清液)を関節内に直接投与することで効率的に軟骨再生や炎症抑制の効果を発揮できる。

膝関節症（変形性関節症／OA）への応用

2024年、Jounal of Orthopaedic Surgery and Researchのメタ解析によれば、20件のOAラット・マウスモデルで関節内エクソソーム注射を実施した結果、OARSIスコアが平均差–3.54（95％ CI –4.30～–2.79）で改善し、早期ステージかつ週1回投与が最も効果的でした

加えて、2024年Frontiersのレビューでは、MSC–Exosが炎症軽減・軟骨細胞の生存促進・マトリックス再構築に寄与し、OA進行抑制の作用機序が整理されています

2024年、20症例のラットOAモデルにおけるメタ解析では、MSC由来エクソソームの週1回関節内注射により、OARSIスコアが平均‑3.54（95 % CI ‑4.30〜‑2.79）改善し、軟骨保護・抗炎症・組織再生効果が示されました

また、Frontiers Pharmacology2025年のレビュー研究（ラットモデル）では、UMSC‑exosとSF‑MSC‑exosが最も高い軟骨修復効果を示し、週2回投与が推奨されるとして、その作用機序（コラーゲンII・アグリカン↑、IL-1β↓などの判定）も整理されています