理学療法科学 32(3): ,2017 原著 骨粗鬆症患者の非椎体骨折性腰背部痛に対する運動療法と薬物療法の効果 Effect of Therapeutic Exercise and Pharmacological Managements for Back Pain in Osteopo

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1 理学療法科学 32(3): ,2017 原著 骨粗鬆症患者の非椎体骨折性腰背部痛に対する運動療法と薬物療法の効果 Effect of Therapeutic Exercise and Pharmacological Managements for Back Pain in Osteoporosis without Vertebral Fracture 大川皓平 田中浩平 鈴木大夢 富永琢也 2) 高橋弦 Kohei OKAWA, RPT, Kohei TANAKA, RPT, Hiromu SUZUKI, RPT, Takuya TOMINAGA, JT, Yuzuru TAKAHASHI, MD, PhD 2) Rehabilitation Center, Sannoh Orthopedic Clinic Musculoskeletal: Sannoh-cho, Inage-ku, Chiba-shi, Chiba , Japan TEL ) Pain Clinic, Sannoh Orthopedic Clinic Musculoskeletal Rigakuryoho Kagaku 32(3): , Submitted Nov. 25, Accepted Jan. 10, ABSTRACT: [Purpose] Three types of therapies for osteoporotic back pain were investigated. [Subjects and Methods] The subjects were 51 females with back pain without vertebral fracture, who presented bone mineral densities of less than 80% of the young adult mean (YAM). The following therapies were conducted: exercise (n=4: mean age, 74.5 ± 12.2 years), osteoporosis drugs (n=21: mean age, 76.8 ± 8.4 years), and combined therapy with exercise and drugs (n=21: mean age, 77.2 ± 7.6 years). Pain intensity measured on the visual analog scale (VAS), YAM, and urinary type I collagen cross-linked N-telopeptide (untx) were measured at baseline and six months after the therapeutic interventions. [Results] After six months, VAS and YAM were unchanged in all of the groups, while untx of the combined therapy group showed a statistically significant decrease, indicating suppression of bone absorption by combined therapy. [Conclusion] The results suggest that combined therapy with exercise and osteoporosis drugs normalizes bone metabolism, resulting in a decrease in untx. Key words: osteoporosis, therapeutic exercise, pharmacological management 要旨 : 目的 骨粗鬆症患者の非椎体骨折性腰背部痛に, 運動療法単独, 薬物療法単独, 運動療法と薬物療法の併用を行うことで得られる効果を比較検討することである. 対象と方法 対象は非椎体骨折性腰背部痛を主訴とする YAM 値 80% 未満の骨量減少, 骨粗鬆症患者 51 例 ( 全例女性 ) とした. 治療の内訳と症例数は, 運動療法群 4 例 ( 平均年齢 74.5 ± 12.2 歳 ), 薬物療法群 26 例 ( 平均年齢 76.8 ± 8.4 歳 ), 併用群 21 例 ( 平均年齢 77.2 ± 7.6 歳 ) の 3 群に分けた.3 群の治療開始前と 6 ヵ月後の VAS 値,YAM 値,uNTX 値の変化を比較検討した. 結果 併用群の untx 値だけが 6 ヵ月後に統計学的有意な減少を示した. 結語 運動療法と薬物療法の併用は untx 値を減少させ, 骨代謝回転を是正させることが考えられた. キーワード : 骨粗鬆症, 運動療法, 薬物療法 山王整形クリニック運動器リハビリテーションセンター : 千葉県千葉市稲毛区山王町 160-1( ) TEL ) 山王整形クリニック運動器ペインクリニック 受付日 2016 年 11 月 25 日受理日 2017 年 1 月 10 日

2 I. はじめに象とした. 骨折がない場合には骨粗鬆症の診断基準は YAM 値 70% 未満の場合であるが, 本研究では YAM 値近年, 我が国では急速な高齢化に伴い, 骨粗鬆症患者 70% 超の場合でも 骨量減少 の状態として骨粗鬆症が増大の一途を辿っている. 骨粗鬆症は脊椎, 大腿骨近治療を実施した症例が含まれていたため,YAM 値 80% 位部, 橈骨遠位端などの骨折を起こし, 日常生活動作未満の症例を対象とした. 脊椎椎体骨折を呈した症例, (activity of daily living: 以下,ADL) や生活の質化膿性脊椎炎, 脊髄腫瘍などの重篤な脊椎 脊髄疾患を (quality of life: 以下,QOL) の低下の一因となってい呈した症例は本研究から除外した. る. さらに, 骨粗鬆それ自体の痛みや脊柱変形による腰本研究の症例に対して行われた治療の内訳と症例数は, 背部痛は ADL や QOL に悪影響を及ぼし 1,2), 骨折の予運動療法群 4 例 ( 平均年齢 74.5 ± 12.2 歳 ), 薬物療法防とともに重要な課題となっている. のみ実施した薬物療法群 26 例 ( 平均年齢 76.8 ± 8.4 歳 ), 骨粗鬆それ自体が腰背部痛を発現するかは議論がある運動療法と薬物療法を併用して実施した併用群 21 例ものの, そのメカニズムは基礎研究により報告されてい ( 平均年齢 77.2 ± 7.6 歳 ) の 3 群であった. これらの治る. 後根神経節 (dorsal root ganglion: 以下,DRG) に療方針の決定は, 医師が再診時に得られた Visual おけるカルシトニン遺伝子関連ペプチド (calcitonin Analog Scale( 以下,VAS 値,0 ~ 100 mm),yam 値, gene-related peptide: 以下,CGRP) 陽性の細胞が感覚尿中 I 型コラーゲン架橋 N テロペプチド ( 以下, 神経に存在すること 3) や, カプサイシンや熱刺激に反 untx 値 ) を基に決定された. これらの値から, 骨粗鬆応するカプサイシン受容体 (transient-receptor potential 症の程度が 軽度 と判断された場合は運動療法単独, vanilloid 1: 以下,TRPV が感覚神経内に分布するこ 中等度 と判断された場合は薬物療法単独, 重度 とと 4) が知られている. これらのメカニズムからも, 骨判断された場合は運動療法と薬物療法を併用し, 治療が粗鬆症患者が呈している腰背部痛は椎体骨折や脊柱変形処方された. により生じた痛み以外に, 感覚神経由来の痛みを呈する運動療法はストレッチ, 徒手療法, 筋力トレーニング, 可能性がある. 本稿ではこれを骨粗鬆性腰背部痛と呼ぶ荷重トレーニング, 有酸素運動であり, 週に 1 ~ 3 日の頻ことにする. 度で, 運動負荷は患者個々に合わせて実施された ( 図. 痛みに対して運動が与える影響として基礎研究では, 薬物療法の種類は, 両群の総和が, ビスフォスフォ Suzuki ら 5) は卵巣を摘出した雌ラットを用いて,DRG ネート単独が 27 例で最も多く, 次いでビスフォスフォにおける CGRP 陽性細胞を増加させることを指摘してネート+ 活性型ビタミン D 3 製剤 10 例, ヒト型抗破骨いる. そして,Orita ら 6) は運動とリセドロネートを併細胞分化因子 (receptor activator of NF-kB ligand: 以下, 用することにより CGRP 陽性細胞を低下させたことを RANKL) モノクローナル抗体製剤 ( デノスマブ )4 例, 報告している. 骨への影響について,Iwamoto ら 7) は活性型ビタミン D 3 製剤 3 例, 活性型ビタミン D 3 製剤荷重刺激による血清カルシウムの増加と副甲状腺ホルモ +カルシウム薬 2 例, 選択的エストロゲン受容体モジュンの減少が骨量を増加させるとし,Ban ら 8) は骨芽細レーター (SERM)+ 活性型ビタミン D 3 製剤 1 例であっ胞を活性させるには, 総蛋白質や type I コラーゲンの増た ( 表. 加, アルカリホスファターゼ活性が必要であることを報倫理的配慮として, 得られたデータは連続可能匿名化告した. した上で USB メモリに保存し, セキュリティー対策を骨粗鬆性腰背部痛の基礎研究における報告がなされて行ったコンピューター上で管理を行い, 個人情報を特定いる一方で, 臨床研究において運動療法と骨粗鬆症治療できないように配慮した. また, 得られたデータは, 本薬 ( 以下, 薬物療法 ) の疼痛緩和効果, 骨密度上昇効果, 研究に使用する旨を対象者に説明の上, 同意を得て使用骨吸収抑制効果とそれぞれの関係を明確に示した報告はした. 少ない. 本研究では骨粗鬆症患者の非椎体骨折性腰背部痛に対する運動療法と薬物療法の痛み, 骨密度, 骨吸収 2. 方法それぞれに対する効果を比較検討した. 痛みの強度は動作時の VAS 値を測定した. 骨密度検査は, 骨密度を二重エネルギー X 線吸収測定法 (dual II. 対象と方法 energy x-ray absorptiometry 法 : 以下,DXA 法 ) により, 非利き手側の橈骨遠位 1/3 で測定し,YAM 値を算出し 1. 対象た. また, 日内変動を考慮して午前中に採尿し, 骨吸収本研究のデザインは症例追跡研究である. 対象は, 骨マーカーである untx 値をクレアチニン (nmolbce/ 粗鬆症治療 6 ヵ月間以上の追跡調査が可能であった, 骨 mmol Cr) で補正した.VAS 値,YAM 値,uNTX 値密度が若年成人平均値 (young adult mean: 以下,YAM はいずれも運動療法を開始する直前, 薬物療法を開始す値,%) の 80% 未満の腰痛症例 51 例 ( 全例女性 ) を対る直前をベースラインとした. これらの検査を実施した

3 373 図 1 運動療法の実際 運動療法はストレッチ, 徒手療法, 筋力トレーニング, 荷重トレーニング, 有酸素運動を実施した. 頻度は 1 ~3 日 / 週, 強度は患者個々に合わせて実施した. 表 1 薬物療法の内訳 分類名薬物療法群 (n=26) 併用群 (n=2 ビスフォスフォネート 活性型ビタミン D 3 製剤 1 2 抗 RANKL 抗体 2 2 ビスフォスフォネート+カルシウム薬 2 ビスフォスフォネート+ 活性型ビタミン D 3 製剤 4 6 SERM + 活性型ビタミン D 3 製剤 1 日から 6 ヵ月後に再検査を実施し, それぞれベースラインとの変化を比較検討した. 統計解析は, 群間と介入前後の二要因について二元配置分散分析を実施し, 交互作用もしくは主効果を認めた場合は, 多重比較として一元配置分散分析 (Tukey- Kramer 法 ) にて群間比較と群内比較を実施した. 各群の VAS 値と YAM 値,VAS 値と untx 値のそれぞれ変化値の相関は Pearson の相関係数を実施した. 統計解析ソフトは Statcel 3 を用い, 有意水準はいずれも 5% とした. III. 結果各群の初回と 6 ヵ月後の VAS 値,YAM 値,uNTX 値の比較した結果を表 2 に示す. 二元配置分散分析の結果,VAS 値,YAM 値,uNTX 値いずれも交互作用を認めず, 相乗効果はなかった. VAS 値は 3 群とも統計学的に有意ではなかったものの, 6 ヵ月後には減少傾向であった.YAM 値は, 運動療法群と薬物療法群, 運動療法群と併用群の群間で主効果が認められた. しかし, 多重比較では運動療法群の初回 YAM 値と薬物療法群の初回 YAM 値, 運動療法群の 6 ヵ月後 YAM 値と薬物療法群の 6 ヵ月後 YAM 値, 運動療法群の初回 YAM 値と併用群の初回 YAM 値, 運動療法群の 6 ヵ月後 YAM 値と薬物療法群の 6 ヵ月後 YAM 値は統計学的有意差は認められなかった.uNTX 値は薬物療法群と併用群で主効果が認められ, 多重比較では併用群の初回と 6 ヵ月後の untx 値が統計学的有意な減少が認められた (p<0.05). VAS 値と YAM 値,VAS 値と untx 値の相関係数は, 3 群いずれも統計学的有意な相関は認められなかったが, VAS 値と untx 値は減少傾向であった ( 表 3). IV. 考察本研究は骨粗鬆症患者の非椎体骨折性腰背部痛に対して, 運動療法単独, 薬物療法単独, 運動療法と薬物療法の併用がもたらす, 痛み, 骨密度, 骨吸収のそれぞれに対する効果を比較検討した. その結果,3 群とも VAS 値, YAM 値,uNTX 値の相乗効果を認めなかった.VAS 値と YAM 値は 3 群とも 6 ヵ月後に統計学的有意差を認めなかった.uNTX 値は併用群のみ 6 ヵ月後に統計学的有

4 表 2 各群の初回と 6 ヵ月後の VAS 値 YAM 値 untx 値の比較 運動療法群 (n=4) 薬物療法群 (n=26) 併用群 (n=2 VAS 値 (mm) 初回 27.7 ± ± ± ヵ月後 25.7 ± ± ± 22.1 YAM 値 (%) 初回 75.5 ± ± ± ヵ月後 75.7 ± ± ± 10.2 untx 値 (nmolbce/mmol Cr) 初回 46.0 ± ± ± ヵ月後 41.2 ± ± ± 15.3* 平均値 ± 標準偏差.VAS:Visual analog scale,yam:young adult mean,untx: 尿中 Ⅰ 型コ ラーゲン架橋 N- テロペプチド. 多重比較 (Tukey-Kramer 法 ),*:p<0.05(vs 初回 ). 表 3 各群の VAS 値 YAM 値 untx 値の相関関係 運動療法群 (n=4) 薬物療法群 (n=26) 併用群 (n=2 VAS 値 YAM 値相関係数 p 値 VAS 値 untx 値 相関係数 p 値 Pearson の相関係数, すべてにおいて有意な相関を認めず. 意な減少を認めた. これらの結果から, 骨粗鬆症患者の非椎体骨折性腰背部痛に対して運動療法と薬物療法を併用することで, 骨吸収抑制をもたらす効果が示唆された.3 群とも VAS 値は減少傾向であり,YAM 値は増加傾向であったが, いずれも統計的有意差を認めず, 痛み, 骨密度に対する効果は明らかでなかった. 新鮮椎体骨折がなくても腰背部痛が生じることは臨床で経験することである. この場合, 一次的もしくは既存骨折などによる二次的変化として起こる脊柱変形により, 傍脊柱起立筋群や椎間関節, 神経組織などにストレスが加わることで生じると考えるのが一般的である 9,10). 新鮮椎体骨折による痛みは明らかな侵害受容性疼痛であるが, 二次的な脊柱変形による痛みでは, 侵害受容性疼痛に加えて神経障害性疼痛を合併している可能性もある. 骨粗鬆症は女性ホルモンであるエストロゲンの減少, カルシウムやビタミン D,K 欠乏により, 副甲状腺ホルモンによる骨吸収亢進 ( 高代謝回転 ) 状態となり骨量が減少する 1. 骨のリモデリング開始時に重要なのは, 破骨細胞による骨吸収とされ, エストロゲンと RANKL が骨吸収抑制に作用する 1. エストロゲンが減少することで破骨細胞から炎症性サイトカインの産生が増加し, RANKL の発現が亢進する 12). 運動刺激はこれらの骨吸収促進因子の亢進を抑制することが報告されており 13,14), 骨の高代謝回転を抑制する作用を有している と考えられる. 運動, 荷重刺激は骨密度上昇効果に加えて, 骨の高代謝回転を抑制して正常化することで骨吸収抑制効果を有しており, 薬物療法との併用によりその効果はさらに高まるものと思われる. 近年, 動物実験により骨折のない骨粗鬆による痛みの機序を鈴木ら 15) は, 骨粗鬆の状態が DRG における CGRP 発現が増加することで痛覚過敏が生じることと, TRPV1 発現の増加が CGRP 発現の増加に影響していることを報告している. さらに, 破骨細胞からの炎症性サイトカインによる炎症性疼痛と神経障害性疼痛が混合して痛みを発現していることを示唆しており, これを骨粗鬆性疼痛としている 5). しかし, 骨粗鬆それ自体の腰背部痛はあっても無痛か 16), 痛みの強度が VAS 値 30 mm 以下の軽度の痛み 17) であるので, 骨粗鬆それ自体の腰背部痛は複合的な原因が絡んでいると思われる. 本研究における各群の VAS 値の平均をみると, 運動療法群は 30 mm 以下であるが, 薬物療法群と併用群においては 30 mm 超であり, ばらつきも大きいことから骨粗鬆性腰背部痛以外の病態を呈していた症例が含まれていた可能性も否定できない. 現在, 骨粗鬆性腰背部痛の診断基準が明確ではなく, 症例の多くで痛みの原因の診断は困難であるため今後さらなる臨床研究が必要である. 腰痛と untx 値の関係について, 腰痛を呈する骨粗鬆症患者に対してリセドロネートを投与したことで両者

5 375 が有意に減少し, 腰痛と untx 値が相関を認めたという報告がある 18,19) ことから, 痛みと骨吸収は関係するといえる. しかし本研究においては,uNTX 値は併用群のみ統計学的有意な減少を認めたが,VAS 値は 3 群とも減少傾向を示したものの統計的有意差を認めなかった. そして,VAS 値と untx 値の相関も明らかではなかった. 運動療法と薬物療法の併用により, 破骨細胞由来の神経伝達物質に働きかけて骨吸収が抑制された可能性が考えられるが, 疼痛緩和効果については今後さらなる検討が必要と思われる. また, 薬物療法群で untx 値の減少が認められなかった理由として, 服薬のアドヒアランスの問題が考えられる. 服薬の継続は重大な課題となっており 20,2, 運動療法と薬物療法を併用することで理学療法士との関わり合いができ, 服薬のアドヒアランスが向上し,uNTX 値が併用群で減少した可能性がある. 運動療法の介入により骨吸収を抑制することで骨密度が上昇し, 痛みが減少すると推定したが, 本研究では VAS 値,YAM 値には明らかな変化を認めなかった. 痛みの程度は社会的背景や個人的因子に大きく影響を受けることが知られており 22), 運動療法という物理的アプローチだけでなく, 個々の社会的 精神的側面の評価も必要であったと考えられる. 骨密度に関しては, 荷重刺激により新たな骨芽細胞が発現するのは 6 ~ 8 月後であるという報告があり 23),6 ヵ月後の再検査時では未だ上昇が確認できなかったのかもしれない. また, ガイドラインによれば, 骨密度検査は腰椎もしくは大腿骨での測定が推奨されているが, 今回の検討では橈骨で測定を実施したことが,YAM 値上昇を反映できなかった可能性も考えられる. 本研究の限界として, 第一に運動療法群の症例数が少なかったことから, 運動療法単独の効果を明らかにできなかったことが挙げられる. 他群との比較でも症例数のばらつきがバイアスとなったことが考えられたため, 今後は症例数を増やすことでより明らかな効果が示せるかもしれない. 第二に, 運動療法の種類を統一できなかったことが挙げられる. 腰痛に対する運動療法の種類や負荷量などは, 日本整形外科学会監修の 腰痛診療ガイドライン ) においても明らかになっていない. 盆子原ら 25) は, 骨粗鬆症患者に対して運動プログラム ( 腹式呼吸, ストレッチ, 上下肢 体幹の自動運動 ) を 6 ヵ月,1 年継続し, 痛みと背筋力, 腰椎骨塩量を比較した結果, 痛みを有意に減少させ, 背筋力と腰椎骨密度の有意な相関を認め,60 歳以上の高齢者では腰椎骨塩量を有意に増加させたことを報告している. 今後は腰背部痛を呈する骨粗鬆症患者に対して運動プログラムの見直しが必要であり, さらには筋力や筋肉量との関係から新たな骨粗鬆性腰背部痛の病態がみえてくるかもしれない. 引用文献 宮腰尚久 : 重度骨粗鬆症による脊柱変形の病態の解明と疼痛に対する新たな治療法の開発.Akita J Med, 2008, 35: ) 磯見卓, 笹生豊, 三浦竹彦 他 : 骨粗鬆症性胸腰椎圧 迫骨折患者の脊椎矢状面バランスの特徴と QOL 評価および運動療法の効果.Osteoporos Jpn, 2007, 15: ) Ohtori S, Inoue G, Koshi T, et al.: Sensory innervation of lumbar vertebral bodies in rats. Spine, 2007, 32: ) Tominaga M, Caterina MJ, Malmberg AB, et al.: The cloned capsaicin receptor integrates multiple pain-producing stimuli. Neuron, 1998, 21: ) Suzuki M, Orita S, Miyagi M, et al.: Vertebral compression exacerbates osteoporotic pain in an ovariectomy-induced osteoporosis rat model. Spine, 2013, 38: ) Orita S, Ohtori S, Koshi T, et al.: The effects of risedronate and exercise on osteoporotic lumbar rat vertebrae and their sensory innervation. Spine, 2010, 35: ) Iwamoto J, Takeda T, Sato Y: Effect of treadmill exercise on bone mass in female rats. Exp Anim, 2005, 54: ) Ban Y, Wu YY, Yu T, et al.: Response of osteoblasts to low fluid shear stress is time dependent. Tissue Cell, 2011, 43: ) 松本學, 楊鴻生, 米田信介 他 : 骨粗鬆症と腰痛 椎体骨折の有無による比較. 日本腰痛学会雑誌,2004, 10: ) 宮島剛 : 骨粗鬆症と脊椎 関節疾患. 理学療法科学, 2005, 20: 骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン作成委員会 : 骨粗鬆症 の予防と治療ガイドライン 2015 年版. ライフサイエンス出版, 東京,2015, pp ) Shevde NK, Bendixen AC, Dienger KM, et al.: Estrogens suppress RANK ligand-induced osteoclast differentiation via a stromal cell independent mechanism involving c-jun repression. Proc Natl Acad Sci USA, 2000, 97: ) 鈴木なつ未, 相澤勝治, 銘苅瑛子 他 : 月経周期における一過性レジスタンス運動時の骨代謝応答. 体力科學,2007, 56: ) Weber-Rajek M, Mieszkowski J, Niespodziński B, et al.: Whole-body vibration exercise in postmenopausal osteoporosis. Przegl Menopauz, 2015, 14: ) 鈴木都, 大鳥精司, 折田純久 他 : 骨折のない骨粗鬆症による疼痛の機序. 別冊整形外科,2011, 30: ) 髙橋弦 : 骨粗鬆症症例の YAM 値,NTX 値, 腰痛 VAS 値の経過と相互関係 : 骨粗鬆症は腰背部痛を起こすか? 第 23 回日本腰痛学会,2015, 東京, ) Boonstra AM, Schiphorst Preuper HR, Balk GA, et al.: Cut-off points for mild, moderate, and severe pain on the visual analogue scale for pain in patients with chronic musculoskeletal pain. Pain, 2014, 155: ) 山崎謙 : リセドロネート投与による短期血清 NTX の変化と腰痛の軽減効果の検討.Prog Med, 2004, 24: ) 阿部恭久, 射場浩介, 佐々木浩一 他 : 骨粗鬆症患者の腰 背部痛に対するビスフォスフォネートの効果. 整形 災害外科,2013, 56: ) 骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン作成委員会 : 骨粗鬆症

6 の予防と治療ガイドライン 2015 年版. ライフサイエンス出版, 東京,2015, pp 井上三四郎, 井上隆 : 骨粗鬆症治療薬のみを目的に受診 している患者では, ビスフォスフォネートの継続率が低い. 整形 災害外科,2016, 65: ) Engel GL: The need for a new medical model: A challenge for biomedicine. Science, 1977, 196: ) Kohrt WM, Bloomfield SA, Little KD, et al.: American College of Sports Medicine Position Stand: Physical activity and bone health. Med Sci Sports Exerc, 2004, 36: ) 日本整形外科学会診療ガイドライン委員会, 腰痛診療ガイ ドライン策定委員会 : 日本腰痛診療ガイドライン 日 本整形外科学会 他 ( 監修 ), 南江堂, 東京,2014, pp ) 盆子原秀三, 阿部幹子, 田中麻理子 他 : 背筋力, 骨塩量 の経時的変化からみた閉経後骨粗鬆症患者への運動療法の影響. 理学療法学,1998, 25:

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