組織病理学 · H1-029
気管支扁平上皮化生
Bronchus squamous cell metaplasia (HE)
🧠 全体像:気管支の扁平上皮化生 squamous metaplasia 扁平上皮化生(squamous metaplasia) squamous metaplasia(扁平上皮化生) は、慢性的chronic 慢性的(chronic)chronic(慢性的) な刺激に適応して、粘液線毛円柱上皮mucociliary columnar epithelium 粘液線毛円柱上皮(mucociliary columnar epithelium)mucociliary columnar epithelium(粘液線毛円柱上皮) が重層扁平上皮 stratified squamous epithelium 重層扁平上皮(stratified squamous epithelium) stratified squamous epithelium(重層扁平上皮) へ置き換わる可逆的変化である。防御性は増す一方、粘液線毛クリアランスmucociliary clearance 粘液線毛クリアランス(mucociliary clearance)mucociliary clearance(粘液線毛クリアランス) を失い、刺激が続けば異形成(dysplasia)を経て腫瘍化 transformation 腫瘍化(transformation) transformation(腫瘍化) する危険が高まる。
正常上皮からの変化
flowchart TD
A["正常な<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ciliated columnar epithelium'>線毛円柱上皮</span>"] --> B["喫煙などの慢性刺激"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='basal cells'>基底細胞</span>・組織幹細胞の再プログラム"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='stratified squamous epithelium'>重層扁平上皮</span>化生"]
D --> E["刺激除去:正常上皮へ回復しうる"]
D --> F["刺激持続:異形成"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='carcinoma in situ, CIS'>上皮内癌</span>・浸潤癌へ進展しうる"]
💡 化生も再生も、同じ基底細胞 basal cells 基底細胞(basal cells) basal cells(基底細胞) 集団の分化方向で決まる。 気道上皮airway epithelium 気道上皮(airway epithelium)airway epithelium(気道上皮) の基底細胞 basal cells 基底細胞(basal cells) basal cells(基底細胞) はp63とケラチン keratin ケラチン(keratin) keratin(ケラチン) 5・14を発現し、系譜lineage 系譜(lineage)lineage(系譜) 追跡では定常状態でも修復時でも分化細胞を供給する幹細胞であることが示されている。単離した基底細胞 basal cells 基底細胞(basal cells) basal cells(基底細胞) は自己複製し、線毛細胞ciliated cell 線毛細胞(ciliated cell)ciliated cell(線毛細胞) を含む管腔側細胞を生じる1。刺激下で扁平上皮へ向かうのも、刺激が去って線毛円柱上皮 ciliated columnar epithelium 線毛円柱上皮(ciliated columnar epithelium) ciliated columnar epithelium(線毛円柱上皮) へ戻るのも、この同じ細胞集団の振る舞いである。
化生そのものは癌ではない。扁平上皮化生squamous metaplasia 扁平上皮化生(squamous metaplasia)squamous metaplasia(扁平上皮化生) と異形成は連続して見えることがあるが、細胞異型と極性の乱れを認める異形成は、単なる適応反応と分けて評価する。
標本の読み方
| 観察部位 | 所見 | 意味 |
|---|---|---|
| 正常部 | 線毛をもつ円柱細胞と杯細胞 goblet cell杯細胞(goblet cell) goblet cell(杯細胞) | 粘液産生mucus production 粘液産生(mucus production)mucus production(粘液産生) と線毛運動 mucociliary clearance 線毛運動(mucociliary clearance) mucociliary clearance(線毛運動) による異物排出 |
| 移行部 | 円柱上皮から扁平上皮への置換 | 扁平上皮化生squamous metaplasia扁平上皮化生(squamous metaplasia)squamous metaplasia(扁平上皮化生) |
| 化生部 | 多層化し、表層へ向かって扁平化 flattening扁平化(flattening) flattening(扁平化) | 摩擦・刺激への抵抗性が高い |
| 異形成部 | 核腫大nuclear enlargement核腫大(nuclear enlargement)nuclear enlargement(核腫大)、過染性、極性消失、成熟障害 | 前癌性Precancerous 前癌性(Precancerous)Precancerous(前癌性) 変化を疑う所見 |
機能的な代償
| 得られる性質 | 失われる性質 |
|---|---|
| 重層化による刺激への耐性 | 線毛運動mucociliary clearance線毛運動(mucociliary clearance)mucociliary clearance(線毛運動) |
| 扁平上皮による物理的防御 | 正常な粘液輸送 |
| 慢性刺激下での生存性 | 局所の感染防御・異物排出 |
原因と臨床的意義
- 代表的原因は喫煙であり、慢性気管支炎chronic bronchitis慢性気管支炎(chronic bronchitis)chronic bronchitis(慢性気管支炎)を伴う気道で生じやすい。
- 化生が広いほど必ず癌になるわけではないが、持続する発癌刺激の指標となる。蛍光気管支鏡で前腫瘍性病変134個を追跡した検討では、退縮が54%、上皮内癌carcinoma in situ, CIS上皮内癌(carcinoma in situ, CIS)carcinoma in situ, CIS(上皮内癌)・扁平上皮癌への進展が13.4%であった2。
- 刺激を除けば化生は正常上皮へ戻りうる。一方、異形成が成立した病変は別個に追跡・評価する必要がある。
- ⚠️ 段階的に進むとは限らない。 同じ追跡研究 follow-up study 追跡研究(follow-up study) follow-up study(追跡研究) では、高度異形成high-grade dysplasia 高度異形成(high-grade dysplasia)high-grade dysplasia(高度異形成) の進展率は低グレード病変(扁平上皮化生squamous metaplasia扁平上皮化生(squamous metaplasia)squamous metaplasia(扁平上皮化生)、軽度・中等度異形成)より病変単位では有意に高かった(P<0.003)ものの、個人単位では高度異形成 high-grade dysplasia 高度異形成(high-grade dysplasia) high-grade dysplasia(高度異形成) の有無で差がなく(39%対26%、P=0.36)、組織像の変化も段階を踏まない。初回のWHOWHO(World Health Organization)グレードだけで、その人の気道の危険度を決められるわけではない2。
まとめ
- 扁平上皮化生squamous metaplasia 扁平上皮化生(squamous metaplasia)squamous metaplasia(扁平上皮化生) は、線毛円柱上皮ciliated columnar epithelium 線毛円柱上皮(ciliated columnar epithelium)ciliated columnar epithelium(線毛円柱上皮) が重層扁平上皮 stratified squamous epithelium 重層扁平上皮(stratified squamous epithelium) stratified squamous epithelium(重層扁平上皮) へ置換される可逆的適応である。
- 防御性と引き換えに粘液線毛クリアランス mucociliary clearance 粘液線毛クリアランス(mucociliary clearance) mucociliary clearance(粘液線毛クリアランス) が低下する。
- 化生と異形成を同一視せず、核異型・極性・成熟を確認する。
- 慢性刺激が続くと異形成、上皮内癌carcinoma in situ, CIS上皮内癌(carcinoma in situ, CIS)carcinoma in situ, CIS(上皮内癌)、浸潤癌への進展リスクが高まる。
出典
- 1.Basal cells as stem cells of the mouse trachea and human airway epithelium(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America・2009)マウス気管とヒト気道の偽重層上皮にはTrp-63(p63)とケラチン5・14を発現する基底細胞が存在し、KRT5-CreERT2による系譜追跡で、基底細胞が出生後の成長期・定常状態・上皮修復のいずれでも分化細胞を生み出すことが示された。基底細胞はスフェア形成アッセイで自己複製し、線毛細胞を含む管腔側細胞を間質なしで生じる。気道上皮の置換も再生も、この基底細胞集団の分化方向が決めている。閲覧 2026-08-24
- 2.The natural course of preneoplastic lesions in bronchial epithelium(Clinical Cancer Research・2005)蛍光気管支鏡で追跡した高リスク者52人・前腫瘍性病変134個の自然経過では、退縮率54%、上皮内癌または扁平上皮癌への進展13.4%(134個中18個)であった。高度異形成は低グレード病変(扁平上皮化生、軽度・中等度異形成)より進展率が有意に高かった(P<0.003)が、個人単位で見ると高度異形成の有無で進展率に有意差はなく(39%対26%、P=0.36)、進展までの時間にも差がなかった。組織像の変化は段階的(stepwise)ではなく、初回のWHOグレードだけでは危険度を正確に予測できない。閲覧 2026-08-24