変形性関節症は，関節軟骨の破綻および潜在的な減少，加えて骨肥大（骨棘形成）など他の関節変化を特徴とする慢性の関節症である。症状としては，活動によって増悪するまたは誘発される徐々に発生する疼痛，覚醒時および安静後に30分未満続くこわばりなどのほか，ときに関節の腫脹がみられる。診断はX線によって確定する。治療には，理学療法，リハビリテーション，患者教育，および薬剤などがある。
変形性関節症（OA）は最もよくみられる関節疾患であり，40代および50代に症状が出現することが多く，80歳までにはほぼ普遍的にみられる（ただし，必ずしも症状が現れるわけではない）。OAの病理学的変化がみられる患者のうち，症状が現れるのは半数に過ぎない。40歳未満では，大関節のOAの大半が男性に起こり，外傷または解剖学的変異（例，股関節形成不全）に起因することが多い。40歳から70歳では女性が優勢になり，その後は男女に等しく発生する。
変形性関節症の分類
OAは，一次性（特発性）または何らかの既知の原因による二次性に分類される。
一次性のOAは特定の関節に限局することがある（例，膝蓋軟骨軟化症は若年者に起こる軽度のOAである）。一次性のOAは，通常は罹患部位（例，手および足，膝関節，股関節）によって細分される。一次性のOAが複数の関節を侵す場合，一次性の全身性OAに分類される。
二次性のOAは，軟骨の微小環境を変化させる病態に起因する。そのような病態には，重大な外傷，先天性の関節異常，代謝障害（例，ヘモクロマトーシス，ウィルソン病），感染症（感染後の関節炎を起こすもの），内分泌疾患および神経障害性の疾患，ならびに硝子軟骨の正常な構造および機能を変化させる疾患（例，関節リウマチ［RA］，痛風，軟骨石灰化症）などがある。
変形性関節症の病態生理
正常な関節は動かす際にほとんど摩擦がなく，一般的な使用，オーバーユース，または大抵の外傷によって摩滅することはない。硝子軟骨は無血管，無神経，および無リンパである。95％が水および軟骨細胞外基質であり，5％のみが軟骨細胞である。軟骨細胞は細胞周期が体内で最も長い（中枢神経系細胞および筋肉細胞と同様）。軟骨の健全性および機能は，荷重負荷および使用による加圧および解放に依存する（すなわち，加圧により液体が軟骨から関節裂隙ならびに毛細血管および細静脈に押し出され，それに対し，解放により軟骨は再膨張，多量の水分の保持，ならびに必要な電解質および栄養分の吸収が可能となる）。
OAの誘因はほとんどの場合不明であるが，OAはときに機械的損傷（例，半月板の断裂）による組織損傷，関節滑膜から軟骨への炎症メディエーターの伝達，または軟骨の代謝障害で始まる。肥満はそのような軟骨の代謝障害の一部を誘発し，レプチンやアディプシンなどのアディポサイトカインを介した軟骨基質の損傷および軟骨下骨のリモデリングをもたらす。組織損傷により，修復を試みるために軟骨細胞が刺激され，それがプロテオグリカンおよびコラーゲンの産生を増加させる。しかし，修復しようとすることで軟骨を分解する酵素も刺激され，また正常では少量しかない炎症性サイトカインも刺激される。炎症メディエーターが軟骨細胞および滑膜表層細胞をさらに刺激する炎症サイクルを始動させ，最終的に軟骨が破壊される。軟骨細胞がプログラム細胞死（アポトーシス）を起こす。軟骨が破壊されると，露出した骨は象牙質化し硬化する。
OAでは全ての関節組織と一部の関節周囲組織が侵される可能性がある。軟骨下骨は硬化し，その後梗塞を来し，軟骨下嚢胞を生じる。骨を修復しようとすることにより，関節縁において軟骨下骨の硬化および骨棘が生じる。骨棘は関節を安定化しようとして発生するようである。関節滑膜は炎症を来して肥厚し，産生される滑液の粘稠度が低下し量が増加する。関節周囲の腱および靱帯に負荷がかかり，その結果，腱炎および拘縮が起こる。関節が動かなくなるにつれて，周囲の筋肉が薄くなり支持力が減少する。半月板に亀裂が生じ，断片化することもある。
脊椎のOAは，椎間板レベルで後縦靱帯（椎体の後方，脊髄の前方にある）の著明な肥厚および増殖を引き起こすことがある。その結果，前部脊髄を圧迫するtransverse barとなることがある。脊髄の後方にある黄色靱帯の肥厚および過形成により，しばしば脊柱管の後部が圧迫され，腰部脊柱管狭窄症が生じる。対照的に，前部および後部の神経根，神経節，および脊髄神経は椎間孔内で比較的よく保護されており，そこではそれらが椎間孔内で利用できる衝撃吸収性に優れたスペースのわずか25％を占めているに過ぎない。
変形性関節症の症状と徴候
ほとんどの変形性関節症は徐々に発症し，通常は1つまたは少数の関節から始まる。疼痛がOAの最初期の症状であり，ときに深部痛と表現される。疼痛は通常，荷重負荷によって悪化し安静によって軽減するが，いずれは持続的な痛みになる可能性がある。こわばりは覚醒後や安静後に続いて起こるが，持続時間は30分未満であり，動かすことで軽減する。OAが進行するにつれて，関節運動が制限され，圧痛とcrepitus（捻髪音）またはきしむ感覚が生じる。最終的には様々な量の関節液貯留を伴う軟骨，骨，靱帯，腱，関節包，および滑膜の増殖により，OAの特徴である関節の腫脹が引き起こされる。屈曲拘縮が最終的に生じることがある。急性かつ重度の滑膜炎はまれである。
By permission of the publisher. From Myers S: Atlas of Rheumatology. Edited by G Hunder. Philadelphia, Current Medicine, 2005.
触診での圧痛および他動運動での疼痛は比較的後期の徴候である。筋攣縮および拘縮が疼痛に加わる。関節内の遊離体または異常な位置にある半月板による機械的な引っかかりが起こることがあり，ロッキングまたはキャッチングの原因となる。変形および亜脱臼も発生することがある。
全身性OAで最も侵されることが多い関節には以下のものがある：
遠位指節間（DIP）関節および近位指節間（PIP）関節（ヘバーデン結節およびブシャール結節を起こす）
母指手根中手関節
頸椎および腰椎の椎間板および椎間関節
第1中足趾節関節
股関節
膝関節
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変形性頸椎症と変形性腰椎症は，脊髄症や神経根障害につながることがある。しかし，脊髄症の臨床徴候は通常は軽度である。腰部脊柱管狭窄症は，歩行または背筋を伸ばすことにより悪化する背部痛または下肢痛（神経性跛行，ときにpseudoclaudicationと呼ばれる）を起こすことがある。神経根障害が著明なものとなる場合があるが，神経根および神経節は十分に保護されているため，あまり一般的ではない。椎骨動脈の機能不全，脊髄の梗塞，および頸椎の骨棘が食道に突き当たることによる嚥下困難がときに生じる。OAによって引き起こされる症状および徴候は一般に，軟骨下骨，靱帯構造，関節滑膜，関節周囲の滑液包，関節包，筋肉，腱，椎間板，および骨膜（いずれも疼痛を感じる）からも生じることがある。軟骨下骨の骨髄内の静脈圧が上昇して疼痛を引き起こすことがある（ときにbone anginaと呼ばれる）。
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変形性股関節症では，可動域が徐々に減少していき，荷重負荷のかかる活動中にはほとんどの患者で症状が現れる。疼痛は鼠径部または大転子に感じられる場合と，大腿および膝関節に関連痛が生じる場合がある。
変形性膝関節症では軟骨の消失が起こる（70％の症例で内側に消失が起こる）。靱帯が緩み，関節は安定性が低下し，靱帯および腱から生じる局所的な疼痛を伴う。
びらん性のOAは，手に滑膜炎および嚢胞を生じる。主にDIP関節またはPIP関節を侵す。手のOAの20％で母指手根中手関節が侵されるが，中手指節関節および手関節は通常障害を免れる。今のところ，びらん性の指節間関節のOAが手のOAの亜型なのか，または別個の疾患なのかは不明である。
OAは通常，散発的に進行性であるが，ときに予想外に進行が停止したり回復したりする。
変形性関節症の診断
X線
By permission of the publisher. From Myers S: Atlas of Rheumatology.Edited by G Hunder. Philadelphia, Current Medicine, 2005.
症状および徴候が徐々に出現する場合，特に高齢者においてはOAを疑うべきである。OAが疑われる場合，最も症状が強い関節で単純X線撮影を行うべきである。X線では一般に，辺縁の骨棘，関節裂隙の狭小化，軟骨下骨の骨密度増加，軟骨下の嚢胞形成，骨のリモデリング，および関節液貯留がみられる。荷重負荷状態の立位で行う膝関節のMerchant view（30度屈曲させた膝関節のtangential view）X線は，関節裂隙の狭小化に対しより感度が高い。
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臨床検査結果はOAでは正常であるが，他の疾患（例，関節リウマチ）を除外するため，または二次性OAの原因となっている基礎疾患の診断のために必要となることがある。OAにより関節液貯留が生じる場合，滑液の分析が炎症性関節炎との鑑別に役立つことがある；OAでは滑液は通常透明で粘性があり，白血球数は2000/µL以下である。
通常侵される関節以外のOA病変は二次性OAを示唆し，基礎にある原発性の疾患（例，内分泌疾患，代謝疾患，腫瘍性疾患，または生体力学的な疾患）を特定するためにさらに評価が必要となりうる。
変形性関節症の治療
非薬物療法（例，教育，リハビリテーションおよび支持療法）
薬物療法
OAの治療の目標は，疼痛の緩和，関節の柔軟性の維持，ならびに関節機能および全体的機能の最適化である。主な治療法として，リハビリテーションを含む理学療法；補装具；筋力，柔軟性，および持久力を養う運動；患者教育；ならびに日常生活動作の是正などがある。補助療法には薬物療法および手術などがある。（変形性股関節症および変形性膝関節症の薬剤によらない管理については，2019 American College of Rheumatology/Arthritis Foundation Guideline for the Management of Osteoarthritis of the Hand, Hip, and Kneeも参照のこと。）
理学療法
過体重の患者では適度な減量によって疼痛が軽減することが多く，変形性膝関節症の進行が遅くなることさえある。リハビリテーションは障害が発生する前に開始するのが最もよい。運動（関節可動域訓練，等尺性運動，等張性運動，等速性運動，姿勢訓練，筋力強化― see page 理学療法）は関節可動域を維持し，腱および筋肉が関節を動かす際に応力を吸収する能力を増強する。運動によって，変形性股関節症および変形性膝関節症の進行がときに停止することがあり，回復することさえある。水中運動が，関節に負荷がかからないため推奨される。ストレッチ運動を毎日行うべきである。長時間の固定は，拘縮を促進し臨床経過を悪化させることがある。しかし，運動および使用とのバランスをとっていれば，数分間の安静（日中は4～6時間毎）が役立つ可能性がある。
日常生活動作の是正が役立つ可能性がある。例えば，変形性腰椎症，変形性股関節症，または変形性膝関節症の患者は，軟らかく深い椅子およびリクライニングチェア（座った姿勢が不良であり立ち上がるのが困難である）を避けるべきである。横になる際に膝の下に枕を常用すると拘縮が助長され，これも避けるべきである。しかし，膝の間に枕を入れると根性の背部痛を軽減させるのに役立つことが多い。患者は背もたれがまっすぐな椅子にもたれかからずに座り，硬いベッドで寝るようにし（おそらくベッドの台を使用），快適に座れるようにデザインされた車の座席を前方にずらして使用し，姿勢訓練を行い，サポートのしっかりした靴または運動靴を着用し，仕事および身体活動を継続すべきである。
脊椎のOA，変形性膝関節症，または母指手根中手関節のOAでは，様々な装具で疼痛を緩和し機能を増強できるが，柔軟性を維持するためには，それらを特定の運動プログラムとともに使用すべきである。内側型変形性膝関節症に対しては，膝関節の負荷を軽減するように設計された矯正器具の方が，成績が不明確な外側楔状足底板よりも望ましい(1)。びらん性のOAでは，温水中で行う関節可動域訓練が拘縮の予防に役立つことがある。
薬剤
薬物療法は，理学療法プログラムの補助療法である。アセトアミノフェン最大1gの1日4回経口投与は，疼痛を緩和できる可能性があり，一般に安全である。トラマドールまたはまれにオピオイドなどのより強力な鎮痛薬が必要になることがあるが，これらの薬剤は高齢の患者で錯乱を引き起こすことがあるため，一般的に避ける。セロトニン-ノルアドレナリン再取り込み阻害薬であるデュロキセチンは，OAによって生じた疼痛をいくらか軽減する場合がある。外用カプサイシンが，疼痛の伝達を遮断することによって，体表に近い関節の疼痛の緩和に役立っている。
患者に治療抵抗性の疼痛または炎症の徴候（例，紅斑，熱感）がみられる場合，シクロオキシゲナーゼ-2（COX-2）阻害薬（すなわちコキシブ系薬剤）などの非ステロイド系抗炎症薬（NSAID）を考慮することがある。NSAIDは，症状をより緩和するために，他の鎮痛薬（例，トラマドール，オピオイド）と同時に使用されることがある。手および膝関節など，体表に近い関節に対しては外用NSAIDが有効となりうる。外用NSAIDは，NSAIDの全身曝露量が減少し，有害作用のリスクを最小限に抑えられるため，高齢者で特に有用となることがある。高齢患者にNSAIDを定期的に使用する場合は，胃の保護を考慮すべきである。
シクロベンザプリン（cyclobenzaprine），メタキサロン（metaxalone），メトカルバモールなどの筋弛緩薬（通常は低用量）は，OAの関節を支えようとして酷使して痛めた筋肉に生じる疼痛をときに軽減するが，中枢感作が併存する場合を除いて強力なエビデンスはない。しかし高齢者では，筋弛緩薬は症状の軽減より有害作用を多く起こすことがある。
経口コルチコステロイドは長期間投与してはならない。コルチコステロイドのデポ剤の関節内投与は短期間の疼痛緩和の助けになる可能性があり，一部の患者では関節の柔軟性が増すことがあるが，臨床試験では強いプラセボ効果が示されている。頻回のコルチコステロイドの関節内注射は，軟骨消失のリスクを高める(2)。
ヒアルロン酸製剤を膝関節に注入することがあり，一部の患者ではある程度の疼痛緩和が長期間得られることがある。ヒアルロン酸製剤は6カ月毎より頻回に用いるべきではない。治療は週1回注射を1週～5週連続で行う。しかしながら，重度の変形性膝関節症のX線所見がみられる患者におけるこれらの製剤の効力は限られているため，他の全ての選択肢で便益が得られなかった場合以外は推奨されない。ヒアルロン酸製剤は変形性股関節症および変形性肩関節症には推奨されない(3)。一部の患者では局所注射により急性かつ重度の炎症性滑膜炎が生じることがある。研究ではこれらの薬剤に強いプラセボ効果があることが示されている。
疼痛を緩和し，関節変性を遅らせるために硫酸グルコサミン1500mgの1日1回経口投与が提唱されており，コンドロイチン硫酸1200mgの1日1回投与も疼痛緩和用に提唱されている。これまでの研究では，鎮痛の点での効力は様々であり，軟骨の温存について強い効果は示されていない。
他の補助療法および実験的な治療法
疼痛を緩和できる他の補助的手段として，マッサージ，温熱パッド，減量，鍼治療，経皮的電気神経刺激（TENS）などがある。非外科的アプローチが全て失敗した場合，椎弓切除術，骨切り術，および人工関節全置換術を考慮すべきである。
軟骨を温存しうる，または軟骨細胞の移植を可能にしうる実験的な治療法が研究されている。5％リドカインパッチの使用により疼痛が緩和されるかどうかは明らかでない。植物由来の化合物であるフラボコキシド（flavocoxid）を試すことがある。多血小板血漿の注射は，12カ月間の研究において疼痛緩和に関してヒアルロン酸より優れていることが示されているが，疾患の進行を抑えることはない(4)。軟骨修復を目的とした間葉系幹細胞療法によって良好な予後が得られる（特に変形性膝関節症）と主張されている(5)が，このアプローチはまだ試験段階であると考えられ，現時点では臨床での利用を支持するエビデンスが乏しい(6)。OAによる慢性疼痛を対象に，神経成長因子に対するモノクローナル抗体の試験が行われている。しかしながら，予備研究で変形性関節症および骨壊死が加速する結果となったため，患者の選択基準および除外基準を厳格に設定したより大規模な研究が必要である。
治療に関する参考文献
1.Parkes MJ, Maricar N, Lunt M, et al: Lateral wedge insoles as a conservative treatment for pain in patients with medial knee osteoarthritis: a meta-analysis. JAMA 310(7):722–730, 2013.doi:10.1001/jama.2013.243229.
2.McAlindon TE, LaValley MP, Harvey WF, et al: Effect of intra-articular triamcinolone vs saline on knee cartilage volume and pain in patients with knee osteoarthritis: randomized clinical trial. JAMA 317(19):1967–1975, 2017.doi:10.1001/jama.2017.5283.
3.Kolasinski SL, Neogi T, Hochberg MC, et al: 2019 American College of Rheumatology/Arthritis Foundation Guideline for the Management of Osteoarthritis of the Hand, Hip, and Knee. Arthritis Care Res (Hoboken) 72(2):149–162, 2020.doi:10.1002/acr.24131.
4.Hohmann E, Tetsworth K, Glatt V: Is platelet-rich plasma effective for the treatment of knee osteoarthritis?A systematic review and meta-analysis of level 1 and 2 randomized controlled trials.Eur J Orthop Surg Traumatol, 2020.doi 10.1007/s00590-020-02623-4.doi:10.1007/s00590-020-02623-4.
5.Yubo M, Yanyan L, Li L, et al: Clinical efficacy and safety of mesenchymal stem cell transplantation for osteoarthritis treatment: A meta-analysis.PLoS ONE 12(4):e0175449, 2017.doi: 10.1371/journal.pone.0175449.eCollection 2017.
6.Pas HI, Winters M, Haisma HJ, et al: Stem cell injections in knee osteoarthritis: a systematic review of the literature. Br J Sports Med 51(15):1125–1133, 2017.doi:10.1136/bjsports-2016-096793.
変形性関節症の要点
変形性関節症（OA）は，最もよくみられる関節疾患であり，加齢に伴い特に多くみられるようになる。
主な病態生理学的特徴には関節軟骨の破綻および消失，ならびに骨肥大などがある。
OAは特定の関節を侵す場合もあれば（ときに外傷または他の関節障害に続発），全身性の場合もある（原発性疾患であることが多い）。
症状としては，緩徐に出現する関節痛（荷重負荷および圧迫で悪化し安静で軽減する）や体動で軽減するこわばりなどがある。
辺縁の骨棘，関節裂隙の狭小化，軟骨下骨の骨密度増加，骨のリモデリング，ならびにときに軟骨下の嚢胞形成および関節液貯留などのX線所見で診断を確定する。
主に，リハビリテーション；補装具；筋力，柔軟性，および持久力を養う運動；患者教育；ならびに日常生活動作の是正などの理学療法によって治療する。
薬剤（例，鎮痛薬，非ステロイド系抗炎症薬，筋弛緩薬）および手術で補助的に治療する。
