低線量放射線療法（LDRT）が変形性膝関節症の痛みを改善｜ASTRO 2025発表の韓国RCTと日本での実用化を読み解く

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変形性膝関節症（膝OA）の治療には、運動療法・鎮痛薬・ヒアルロン酸注射などの保存療法と、最終手段である人工膝関節置換術（TKA）の間に大きな空白地帯があります。保存療法では痛みが取れず、しかし手術はまだ早い、あるいは年齢や合併症で手術が難しい、という患者は珍しくありません。

今回ASTRO 2025で報告された低線量放射線療法（LDRT）は、まさにこの空白を埋める非侵襲的な選択肢として再評価されつつある治療です。注目すべきは、これは新しい治療ではないという点です。1898年から欧州で使われており、ドイツでは年間数万人の関節症患者が保険適用で受けています。それでも近年再注目される理由は、機序解明が進んだこと、現代的なRCTで偽照射と比較した強いエビデンスが揃ってきたこと、そして高齢者に多いNSAIDs（非ステロイド性抗炎症薬）の腎臓・消化管リスクを避けたいという臨床ニーズの三つが重なったためです。

本記事では、ASTRO 2025発表の試験データを正確に紹介したうえで、日本での実用化障壁、被ばくリスクと年齢のバランス、ヒアルロン酸・ステロイド注射との比較における立ち位置を独自に分析します。最後まで読めば、いま何が分かっていて、何がまだ未解決なのかを整理できます。

低線量放射線療法（LDRT）とは何か

低線量放射線療法は、がん治療で使う線量の20分の1以下という極めて弱い放射線を、関節局所に外から照射する治療です。英語ではLow-Dose Radiation Therapy（LDRT）またはLow-Dose Radiotherapy（LDRT）と呼ばれます。1回あたり0.5〜1.0Gy（グレイ）、合計3.0〜6.0Gyを2〜3週間かけて照射する方法が標準で、これはドイツ放射線腫瘍学会（DEGRO）のS2eガイドラインで推奨されている用量です。

がん治療では腫瘍を破壊するために50〜70Gy程度の高線量を当てますが、関節症のLDRTはそれの5%未満。狙いは細胞を殺すことではなく、関節内の炎症反応を静かに調整することにあります。使う機械はがん治療と同じリニアック（直線加速器）で、1回の照射時間はわずか数分。痛みも切開もなく、外来で完結します。

対象になるのは、Kellgren-Lawrence分類でグレード2〜3、つまり軽度から中等度の関節症です。重度の骨変形がある末期例や、すでに人工関節置換術が必要な状態には推奨されません。逆に保存療法で改善が頭打ちになっており、まだ手術には踏み切れない層が、欧州での主たる適応になっています。

歴史をさかのぼれば、関節症への放射線治療は1898年に最初の報告があり、20世紀初頭から欧州で広く使われてきました。第二次世界大戦後、被ばくの長期影響への懸念から欧米では一時下火になりましたが、ドイツ語圏では一貫して臨床現場に残り続け、現在も年間およそ25万件の良性疾患への放射線治療が行われていると報告されています。

ASTRO 2025発表の臨床試験データ

2025年9月27日から10月1日にサンフランシスコで開催されたASTRO年次総会で、ソウル大学医学部のKim Byoung Hyuck氏が報告した試験は、現代的なプロトコルで実施された数少ない偽照射対照RCTのひとつです。試験名はLoRD-KNeA（Low-dose RaDiation therapy for patients with KNee osteoArthritis）で、ClinicalTrials.govの登録番号はNCT05562271です。

試験デザインの主な要件は次の通りです。膝関節症のKellgren-Lawrenceグレード2〜3、歩行時痛のスコアが100点満点で50〜90点の患者114人を、(1)偽照射群、(2)合計0.3Gyを6回に分けて照射する低用量群、(3)合計3Gyを6回に分けて照射する標準量群の3群に無作為に割り付けました。再照射は禁止、レスキュー薬以外の鎮痛薬使用は最初の4か月間制限されました。主要評価項目は4か月時点のOMERACT-OARSI国際リウマチ学会基準による反応率です。

結果は明瞭でした。3Gy群の反応率は70.3%で、偽照射群41.7%との差は28.6ポイント、p値0.014で統計的に有意でした。0.3Gy群は58.3%で、偽照射群との差は有意ではありませんでした。WOMAC（Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index、変形性関節症の代表的な評価指標）の総合スコアで臨床的に意味のある改善（16点以上の低下）を達成した患者の割合も、3Gy群56.8%対偽照射群30.6%と差がついています（p=0.024）。

NNT（Number Needed to Treat、何人治療すれば1人の追加レスポンダーが出るか）はおよそ4人。これは膝OA領域の保存療法としては小さい値で、薬剤やヒアルロン酸注射のNNTと比べても遜色ありません。重要なのは治療関連の有害事象が一例も報告されなかったことで、用量制限毒性は観察されませんでした。3Gy群、0.3Gy群とも全員が予定通り治療を完遂し、脱落はゼロでした。

過去のドイツのレジストリデータも参照に値します。DEGROガイドラインの根拠になった大規模解析では、膝関節症で照射された5,000例規模の集団で、痛みの著明な改善あるいは消失が58〜91%の患者で報告されています。2025年に米国Red Journalに掲載されたOrlando整形外科の単施設後ろ向き研究（69名・168関節）でも、膝での反応率は79%と類似の数字が出ており、人種・施設差を超えて再現性があることがうかがえます。

なぜ低線量で炎症が治まるのか｜放射線抗炎症の機序

がん治療と関節症治療の最大の違いは、用量だけでなく狙う生物学的反応そのものです。高線量の放射線は腫瘍細胞のDNAを切断して細胞死を誘導しますが、0.5Gy前後の低線量は細胞を殺さず、免疫細胞や血管内皮細胞の振る舞いを書き換える方向に働きます。膝痛.jp編集部が2025年のFrontiers in Immunology掲載総説や、PubMedで2025年に登録された総説論文（PMID 41747200）を整理すると、機序は大きく四つに分けられます。

第一にマクロファージの極性転換です。慢性炎症を駆動する炎症型のM1マクロファージが、組織修復型のM2マクロファージへとシフトします。膝関節滑膜の中に棲みついて炎症性サイトカインを撒き続けていた細胞が、修復モードに切り替わるイメージです。動物実験では、この転換に伴ってラットの活動量と歩行速度が改善し、滑膜炎が軽減することが確認されています。

第二に炎症性サイトカインの抑制です。TNF-α、IL-1β、IL-6といった膝OAの中心的な炎症メディエーターが減少し、抗炎症性のIL-10やTGF-βが増えます。同時に軟骨を分解するMMP-13（マトリックスメタロプロテアーゼ-13）の活性も抑えられるという報告があります。

第三に血管内皮細胞の接着分子の減少です。0.5Gyの照射で、白血球を炎症組織に呼び寄せる接着分子の発現が減ることが、ドイツのRödelらの一連の基礎研究で示されています。白血球が組織に染み出してくる入口を狭めることで、炎症の連鎖反応を断ち切るのです。

第四に活性酸素種（ROS）の制御です。過剰なROSは軟骨細胞のミトコンドリアを傷つけ、軟骨破壊を加速させます。LDRTは局所のROS産生を抑え、軟骨細胞のミトコンドリア機能を正常化する方向に働くと報告されています。

これらの機序は、いずれも膝OAの病態である滑膜炎・サイトカインの嵐・軟骨分解という三つの軸に対応しており、薬物治療では同時に介入しにくい部分にアプローチできるのが特徴です。ただし、すり減った軟骨を再生させる効果はなく、あくまで炎症を鎮めて症状を抑える治療であることは強調しておきます。

ヒアルロン酸・ステロイド注射との比較｜LDRTの立ち位置

軽度から中等度の膝OAで保存療法が頭打ちになったとき、日本の臨床現場で次に検討されるのは関節内注射です。代表的なのがヒアルロン酸注射とステロイド注射の二つで、ここにラジオ波焼灼術や鍼灸といった非薬物治療が加わります。LDRTがこの選択肢の中でどこに位置するのかを整理しておきましょう。

ヒアルロン酸注射は週1回を5回、合計約5週間かけて関節内に投与する治療で、効果のピークは数か月続きます。改善率は試験により幅がありますが、概ね50〜60%程度。長所は安全性が確立しており保険適用がある点、短所は反復投与が必要で、投与のたびに感染リスクと針の痛みを伴う点です。LDRTの3Gy群の改善率70.3%という数字を素直に並べれば、効果量はLDRTのほうがやや大きく、しかも一度の治療シリーズで完結する利便性があります。

ステロイド注射は強い抗炎症作用で短期的には劇的に効きますが、効果は数週間で減弱し、繰り返すと軟骨をかえって傷めるリスクが指摘されています。LDRTは軟骨を傷める方向の作用ではなく、機序としても異なります。

非薬物治療の比較対象としては、2024年から日本でも保険適用が始まった膝のラジオ波焼灼術（GENICULAR神経ブロック）があります。ラジオ波が膝周囲の知覚神経をピンポイントで焼くことで痛みを切る治療なのに対し、LDRTは関節内の炎症そのものを抑える点で発想が違います。理論上は併用も可能ですが、現時点で併用エビデンスはありません。

もうひとつの非薬物治療として鍼灸も保存療法の選択肢に入りますが、効果のメカニズムも対象も異なります。LDRTは炎症の生物学的回路に直接介入する点で、鍼灸とは別の系統の治療と理解しておくのがよいでしょう。

整理すれば、LDRTは「ヒアルロン酸を5回打っても効きが弱い、しかしステロイドを繰り返すのは怖い、手術はまだ早い」という空白に最も適合する選択肢です。日本ではまだ未承認のため一般的選択にはなりませんが、欧州では実際にその位置で運用されています。

副作用と長期リスク｜被ばくをどう考えるか

放射線と聞けば誰もが気にするのは発がんリスクと急性副作用です。LDRTについて現時点で分かっていることを整理します。

急性の副作用については、ASTRO 2025発表の韓国RCTでは治療関連の有害事象が一例も報告されませんでした。ドイツの大規模レジストリでも皮膚炎などの軽度反応が稀に報告される程度で、関節内注射のような感染リスクはありません。短期安全性は薬物治療や注射より良好という評価が一般的です。

問題は長期の発がんリスクです。理論的には、ゼロでない放射線量を当てる以上、二次がんのリスクは完全には否定できません。ただしDEGROガイドラインや2022年Red Journalの総説（Dove APH ら）が整理する通り、関節症のLDRTで使う総線量は3〜6Gyで、これは細胞を確率的に発がんさせる線量域の下限近くです。具体的に注目される閾値として、二次悪性腫瘍リスクが顕著に上がるのは原発照射野で2.5Gyを超える領域とされ、関節症の照射計画では赤色骨髄や周辺臓器が高線量を受けないよう設計されます。

むしろ重要なのは、対象患者の年齢構造です。膝OAでLDRTを受けるのは典型的に60歳以上の高齢者で、米国Penn Medicineが治療した150例超のシリーズや、Vanderbilt大学のMOBILE観察研究（103例、年齢中央値75歳）でもこの傾向が明確です。発がんから臨床的に問題になるまでの潜伏期間は固形がんで一般に10〜20年、白血病でも5〜10年。75歳の患者にとって、その時間軸はQOLの観点から相対的に小さいリスクと位置付けられます。

逆に若年者では話が変わります。50歳未満で膝OAになり保存療法が効かないケースは多くなく、しかし存在はします。そうした患者にLDRTを推奨できるかは、欧州のガイドラインでも慎重姿勢で、原則として40〜50歳以上が適応の中心です。年齢が下がるほど、発がん潜伏期間と人生残存期間が重なり、リスクは相対的に大きくなるためです。

骨髄が多い体幹部や脊椎への照射は、白血病など造血器悪性腫瘍のリスクから避けるのが原則です。膝・肘・手・足首・肩のような末梢関節は、この観点でも適応として理にかなっています。

編集部独自分析｜日本での実用化はいつになるか

ここからは膝痛.jp編集部の独自見解です。ASTRO 2025の良好なデータが日本で患者に届くまで、どれくらいの距離があるのかを冷静に評価します。

まず確認しておくべきは、日本では膝OAに対するLDRTは現時点で保険適用がなく、先進医療の認定もされていないという事実です。日本整形外科学会の変形性膝関節症診療ガイドライン2023にも、LDRTは推奨ベースの治療として登場しません。これは効果がないという判断ではなく、国内でのエビデンスがほぼ存在しないため評価対象に入っていないと理解するのが正確です。

実用化の障壁は三つあります。第一に放射線リソースの問題です。日本のリニアックは大半ががん治療で予約が埋まっており、良性疾患への施設キャパシティの余裕がありません。第二に診療科横断の連携です。整形外科の患者を放射線腫瘍科に紹介する仕組みが日本ではあまりなく、関節症で放射線治療を受けるという発想自体が一般診療の中に存在しません。第三に保険償還です。新規技術として保険適用を取るには医療技術評価や先進医療制度を経る必要があり、最低でも数年単位の時間がかかります。

編集部の予測としては、日本で保険適用に至るまでには少なくとも5年から10年は必要と見ています。先行する道筋として可能性が高いのは、大学病院が先進医療として臨床研究を開始するパターンです。実際、日本でも関節症以外の良性疾患（ケロイドなど）への低線量照射は限られた施設で行われており、放射線腫瘍科側に技術と知見はあります。あとは整形外科側のニーズと連携体制が整うかどうかです。

過去の似た事例として、ヒアルロン酸の関節内注射は1980年代に欧米で広まり、日本では1990年代後半に保険適用となりました。膝のラジオ波焼灼術は、米国で2017年頃から普及し始めて日本では2023年6月に保険適用と、約6年のラグがありました。LDRTは現時点で米国でもまだ研究段階のため、日本での導入はそれより数年遅れる計算になります。

過度な期待を持たないために強調しておくと、LDRTは膝OAを治す治療ではありません。ジアセレインのように当初期待された薬剤がRCTで効果なしとされた事例が示すように、エビデンスは慎重に積み上げる必要があります。今回の韓国RCTは114人で4か月の短期データであり、長期効果と長期安全性は今後の大規模試験で検証される段階にあります。

まとめ

低線量放射線療法（LDRT）は、軽度から中等度の変形性膝関節症に対して、4か月時点で偽照射の41.7%に対し70.3%という改善率を示しました。これはASTRO 2025で報告された韓国の114人規模RCTの結果で、治療関連の有害事象もゼロ。ドイツでは1世紀以上前から保険適用で運用され、5,000例規模のレジストリでは58〜91%の改善率が報告されています。機序的には、マクロファージのM1からM2への極性転換、TNF-αやIL-1βなど炎症性サイトカインの抑制、血管内皮細胞の接着分子減少といった抗炎症作用が解明されてきました。

一方で、これは軟骨を再生させる治療ではなく症状改善が目的です。長期効果と長期発がんリスクは現時点で大規模試験での検証が不十分で、適応も40〜50歳以上の高齢者が中心です。日本では未承認・未保険適用で、日本整形外科学会の診療ガイドラインにも推奨治療として登場せず、編集部の見立てでは保険適用に至るまで5年から10年程度の時間が必要と予測されます。

当面、日本の患者ができることは、保存療法をきちんと続け、ヒアルロン酸注射や膝のラジオ波焼灼術など現在保険適用されている選択肢を主治医と相談することです。LDRTは欧米で再評価が始まった段階の治療であり、現時点で過度な期待をする段階にはありませんが、今後数年のうちに大規模試験の結果が積み上がれば、日本でも選択肢として議論される可能性があります。