骨粗鬆症（こつそしょうしょう、骨粗しょう症、）とは、後天的に発生した骨密度の低下、または骨質の劣化により骨強度が低下し、脆弱性骨折が発生し易くなる疾患、あるいは、そのような骨の状態を指す【特集】尻もちだけで？意外な骨折の原因と治療法、予防につながるストレッチ。なお、英語の「osteoporosis」は「osteo」が「骨の」という意味なので「骨が穴だらけになった状態」といった意味であり、日本語の「骨粗鬆症」は「骨の中身が粗く細かい穴が沢山できた状態」といった意味である。
骨粗鬆症には、そのほとんどを占める老化に伴って発生した原発性骨粗鬆症と、何らかの明白な原因の存在する続発性骨粗鬆症とが有る。後者の続発性骨粗鬆症の明白な原因としては、慢性腎不全などの疾患の存在、ステロイド系抗炎症薬を始めとする医薬品など薬物の長期連用、骨の形成に不可欠な栄養分の摂取不足などが挙げられる。
病態 骨はカルシウムの塩などの骨塩（bone mineral content）とコラーゲンを主成分としたが、整然と配置される事によって強度を保っている。しかし、だからと言って重量が嵩んでも困るので、それぞれの骨に普段から力がかかる方向に強いように、骨基質が配置されている。さらに、骨芽細胞による骨形成と、破骨細胞による骨吸収によって、常に古い骨基質を、新しく作り直すという、いわゆる骨の更新作業（turn-over）によっても、その強度を保っている。長い期間身体の構造を支えていると微小な骨基質に微小な傷が生ずるし、糖化産物などが溜まってくる事で劣化してくるので、この更新作業が行われる。
成長期においては正常であれば骨形成が勝り、ヒトの場合には20歳代で、骨に含まれる骨基質の量、すなわち骨密度はピークを迎えるなお、骨を作ってゆく際に、骨が異常に厚く重くならないように、形の作り直しを行う作用をリモデリング（remodeling）と言う。これに対して、古くなった骨を新しく作り直す作業は、ターンオーバー（turn-over）と言う。。また、普段から力がかかる方向に強いように骨基質を配置すべく、力がかかった場所で骨形成が盛んになる仕組みも備えている。
ところが、ここまでの過程で、骨形成に必要な栄養素を充分に摂取せず、さらに、適度な力をかけていなかった場合には、たとえ20歳代であっても、あまり骨密度が高くならない場合が有る無重力状態で生活すると、骨に荷重がかからないため、ヒトの骨密度が一気に低下する事は、良く知られている。。その上に、加齢に伴って誰でも次第に骨形成の速度は衰えてくる。加えて、ヒトではエストロゲンが破骨細胞を抑制しているのだが、女性では閉経によってエストロゲンは激減し、男性でも非常に高齢になるとエストロゲンも減少するため、骨吸収が盛んになってくる。骨粗鬆症は、骨形成に対する骨吸収の相対的な亢進によって、骨が脆弱になった病態である。
なお、女性は男性に比べて元来の骨量が少ないため、形成・吸収のバランスが崩れた時に、症状が表面化し易い。この症状の表面化こそが脆弱性骨折である。大腿骨や椎体骨の骨折は、いわゆる高齢者の寝たきりの原因の1つであり、これらの骨折によって生活の質（QOL）は著しく低下する。
一方で、脆弱性骨折が発生する前は、特に自覚症状の無いまま、次第に骨の強度が低下している場合も有る。20歳代の平均的なヒトの骨密度に比べて、どれだけ骨密度が低下したのかを指すYAMやTスコアが、しばしば骨粗鬆症の指標の1つとして用いられる。
疫学
日本では厚生労働省などによると、国内の患者数は、高齢者の割合の増加に伴って年々増加しており、自覚症状の無い未受診者を含めると、推計で1100万人を超えるとされている。高齢の女性に多く、患者の8割は女性である。60歳代女性の3人に1人、70歳代女性の2人に1人が、骨粗鬆症の可能性があるとされる。初期段階に自覚症状は無く、骨折して初めて気付くケースも少なくない。
アメリカ合衆国では3000万人に症状が現れていると考えられている。
分類 骨粗鬆症は大きく原発性骨粗鬆症と続発性骨粗鬆症に分けられる。
原発性骨粗鬆症 原発性骨粗鬆症とは、閉経や老化に伴って発症した骨粗鬆症を指す。骨粗鬆症のほとんどは原発性骨粗鬆症で、エストロゲン低下に伴って、破骨細胞の抑制が効かなくなる事が主な原因である。なお、老化のために発生した老人性骨粗鬆症や、女性の閉経後に発生した閉経後骨粗鬆症などに細分される場合も有る。
女性では閉経後骨粗鬆症が多く、閉経すると卵巣で産生されるエストロゲン分泌量が激減するため、破骨細胞の抑制が効かなくなり、結果として、ほとんどの女性に骨密度の低下が認められる閉経後の女性にエストロゲンを補充すると、破骨細胞の活動が抑制されるため、骨量の減少が抑制される事は判っている。しかしながら長期間にわたってエストロゲンの補充を行うと、今度は乳がんなどの発症リスクを、上昇させるなど、重大な有害作用が出現し得る。。女性である事それ自体が骨粗鬆症の発症リスクなので女性は、男性に比べて骨密度が低い傾向にあり、妊娠すると胎児へと母体のカルシウムを供給するために骨密度の低下が発生し易く、閉経するとエストロゲンが激減して破骨細胞の押さえが効かなくなるために骨吸収が盛んになるなど、骨粗鬆症に至り易い。ちなみに、これは女性に限らないものの、過度な減量も骨密度の低下を招き、骨粗鬆症に至る原因になる。肥満は様々な生活習慣病の原因だが、骨粗鬆症の場合は肥満ではなく低体重が発症リスクの1つである。したがって、肥満でないのであれば、過度な減量を行うべきではない。、成長期の間に充分に骨に骨塩を蓄えるように生活する事で、その後に少々の骨密度の低下が発生しても、物ともしない骨を作っておく事が望まれる。また、骨密度が最大に達した20歳代を過ぎてからは、可能な限り骨密度が低下しないような生活習慣を心掛ける必要が有る。
なお、骨粗鬆症は女性に多いものの、男性だから発症しないというわけではない。男性の場合も、加齢は骨量の減少要因の1つである。高齢の男性ではテストステロンの量が減少するためエストロゲン量も減少し、骨密度の低下につながると考えられているエストロゲンと言えば女性ホルモンとして有名だが、男性の体内にも低濃度ながら存在する。ただ、男性には卵巣が無いため、類似の構造を持つテストステロンから変換して産生している。。男性でも骨密度の低下と血中エストロゲン量には、相関が有る事も示されているGreendale GA, Edelstein S and Barrett-Connor E.(1997)"Endogenous sex steroids and bone mineral density in older women and men: the Rancho Bernardo Study."J.Bone Miner.Res. 12,1833-43. 。
続発性骨粗鬆症 続発性骨粗鬆症とは、何らかの疾患や、その治療のために長期にわたって薬物使用を行った場合など、その背景に疾患が絡って発症した骨粗鬆症を指す。骨粗鬆症を引き起こす疾患としては、例えば、慢性腎不全によってビタミンDの活性化が不能になった病態、糖尿病によって発生した高血糖の状態が骨の質を低下させた病態などが挙げられる。また、手術による胃の切除などによって、カルシウムを吸収し難くなった状態も、骨粗鬆症を招く。
なお、疾患の治療のために薬を長期間使用した結果として、骨粗鬆症を発症させ得る薬の種類は、多数存在する。それらの中でも、何らかの原因で発症した全身性の激しい炎症などの抑制のために、ステロイド系抗炎症薬を長期連用したため骨粗鬆症を発症したケースは有名である。
医原性骨粗鬆症の原因薬の例 ステロイド系抗炎症薬 - 骨形成を抑制する。 アロマターゼ阻害薬 - アロマターゼは脂肪細胞でテストステロンをエストロゲンに変換している。したがって、これを使用するとエストロゲンの濃度が低下する。 ワーファリン - オステオカルシンのγカルボキシ化反応を抑制する。 ヘパリン - 骨の細胞の増殖を抑制する。 ループ利尿薬Aluoch AO, et al. Curr Osteoporos Rep. 2012;10(4):258-269.Lim LS, et al. Loop Diuretic Use and Increased Rates of Hip Bone Loss in Older Men. Arch Intern Med. 2008;168(7):735-740. doi:10.1001/archinte.168.7.735 プロトンポンプ阻害薬 - 胃酸の分泌を抑えるため、カルシウムの吸収が阻害される。 チアゾリジン系糖尿病治療薬竹内靖博. その他の治療薬関連骨粗鬆症. 日本医事新報 2017;4851:47-51.
その他の原因薬物 煙草 - 喫煙習慣は骨密度の低下を招く事が知られている。
喫煙の悪影響 喫煙は、骨に直接的・間接的に様々な機序で作用し、骨粗鬆症を促進する。直接作用としては、ニコチンが骨細胞に毒として働くことが指摘されているFang MA, Frost PJ, Iida-Klein A, Hahn TJ. "Effects of nicotine on cellular function in UMR 106-01 osteoblast-like cells." Bone 1991;12(4):283-6.Riebel GD, Boden SD, Whitesides TE, Hutton WC. "The effect of nicotine on incorporation of cancellous bone graft in an animal model." Spine 1995;20(20): 2198-202.。さらに、煙草の煙中のカドミウムも骨に悪影響を与えるBhattacharyya MH, Whelton BD, Stern PH, Peterson DP. "Cadmium accelerates bone loss in ovariectomized mice and fetal rat limb bones in culture." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 1988;85(22):8761-5.。間接的作用としては、小腸からのカルシウム吸収の減少Krall EA, Dawson-Hughes B. "Smoking increases bone loss and decreases intestinal calcium absorption." Journal of Bone and Mineral Research 1999;14(2): 215-20.、ビタミンDの減少Brot C, Jørgensen NR, Sørensen OH. "The influence of smoking on vitamin D status and calcium metabolism." European Journal of Clinical Nutrition 1999;53(12):920-6.、性ホルモン代謝の変化Michnovicz JJ, Hershcopf RJ, Naganuma H, Bradlow, HL, Fishman J. "Increased 2-hydroxylation of estradiol as a possible mechanism for the anti-estrogenic effect of cigarette smoking." NEJM. 1986;315(21):1305-9.Khaw K-T, Tazuke S, Barrett-Connor E. "Cigarette smoking and levels of adrenal androgens in postmenopausal women." NEJM. 1988; 318(26):1705-9.Baron JA, Comi RJ, Cryns V, Brinck-Johnsen T, Mercer NG. "The effect of cigarette smoking on adrenal cortical hormones." Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 1995;272(1):151-5.、非喫煙者よりも低い体重Kiel DP, Felson DT, Anderson JJ, Wilson PWF, Moskowitz MA. Hip fracture and the use of estrogens in postmenopausal women: the Framingham Study. NEJM. 1987;317(19): 1169-74.Cummings SR, Nevitt MC, Browner WS, Stone K, Fox KM, Ensrud KE, Cauley J, Black D, Vogt TM. Risk factors for hip fracture in white women: the Study of Osteoporotic Fractures Research Group. NEJM. 1995;332(12):767-73.、非喫煙者よりも早い閉経U.S. Department of Health and Human Services. Women and Smoking. A Report of the Surgeon General. Rockville (MD): U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, Office of the Surgeon General, 2001.、非喫煙者に比べて低い身体活動度Gregg EW, Cauley JA, Seeley DG, Ensrud KE, Bauer DC. Physical activity and osteoporotic fracture risk in older women: Study of Osteoporotic Fractures Research Group. Ann Intern Med 1998; 129(2):81-8.などである。これらの直接的・間接的影響によって、喫煙者は非喫煙者に比べて、オステオカルシンなどの骨形成マーカーが低く、骨粗鬆症を来たし易いとされているBrot C, Jørgensen NR, Sørensen OH. "The influence of smoking on vitamin D status and calcium metabolism." European Journal of Clinical Nutrition 1999; 53(12): 920-6.Bjarnason NH, Christiansen C. "The influence of thinness and smoking on bone loss and response to hormone replacement therapy in early postmenopausal women." Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 2000;85(2):590-6.。
ガイドライン 診療ガイドラインの国際標準の作成手順とされているGRADEを用いて作られたガイドラインは、NICEガイドラインとUSPSTFのみである。
骨粗鬆症の診療ガイドラインには、日本の骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン作成委員会が作成した『骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン2015年版』の他に、イギリスのNICEガイドラインとSIGNガイドライン、アメリカ合衆国のICSI、NOF、USPSTFが有る。また、ステロイド骨粗鬆症では日本骨代謝学会が『ステロイド性骨粗鬆症の管理と治療ガイドライン2014年改訂版』を作成しており、アメリカ合衆国には2010年に改訂された『米国リウマチ学会のステロイド骨粗鬆症の予防と治療の推奨Arthritis Care Res (Hoboken). 2010 Nov;62(11):1515-26. 』を発表している。
骨粗鬆症のスクリーニング対象 日本の『骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン2015年版』に、骨粗鬆症のスクリーニング対象者の記載は無い。USPSTFでは65歳以上の女性をスクリーニング対象としている。慣習的に65歳以上の女性、65歳未満でステロイド系抗炎症薬の全身投与を行う予定を有する男女、転倒やふらつきのリスクを有する男女をスクリーニング対象とする場合が多い。スクリーニングでリスク評価をする項目は、骨密度の測定と骨折リスク評価ツールであるFRAXを用いる。その結果以下の4パターンでは薬物療法の適応と考えられるが、これらの基準は絶対的な物ではない。例えば、寝たきりで転倒する機会が乏しい場合、余命が限られているため、服薬が困難な場合は治療する意義は乏しくなる。
骨粗鬆症性骨折の既往が有る。 骨密度（DXA測定）がTスコアが2.5(YAM70%)未満である。 骨密度（DXA測定）がTスコアが1.0-2.5でFRAXで10年以内の骨粗鬆症性骨折のリスクが15%以上である。 ステロイドホルモン薬の長期全身投与を行っている。または、行う予定が有る。
検査 骨密度測定 日本では性別ごとの若年成人平均値（young adult mean、YAM）を基準値として何%かで算出される。これに対して欧米では若年女性（20 - 29歳）の骨密度を基準とした標準偏差値であるTスコアを用いる。Tスコアの-2.5がYAM70%に相当する。なお同年齢との比較はZスコアで行われる。
DXA（dual-energy X-ray absorptiometry、躯幹骨2重X線吸収法） DXAまたはDEXAと呼ばれる骨密度測定法は2種類の異なるX線を骨に照射して、骨と他の組織におけるX線の吸収率の差から骨密度を測定する方法である。DXAは正確に骨密度を測定できる方法としてWHOの基準に組み込まれており、2017年現在、骨粗鬆症の標準的な診断方法とされている。骨塩定量とも言う。
測定部位はJCS2015では腰椎（L1 - L4またはL2 - L4）と大腿骨近位部の両方を測定する事が推奨されている。
DXAの診断特性はTスコア-2.5以下を基準とした場合、椎体骨折の有無に対して腰椎のDXAは、感度71.2%で特異度97.2%であった。大腿骨近位部のDXAでは感度33.8%で特異度が97.2%であった。椎体骨折に関しては椎骨のDXAの方が望ましい。なお、椎体圧迫骨折が有ると見かけ上の骨密度が高くなるため、椎骨のDXAを用いる場合には、予め腰椎レントゲン写真撮影で圧迫骨折が無い事の確認が必要である。
日本骨代謝学会によるフローチャートによると、腰椎側面のX線撮影で病的骨折が認めなければ、骨塩定量を行なう事としている。若年成人平均値(YAM)を基準値として、70%未満であれば、どの部位であっても骨粗鬆症と診断する。測定部位は腰椎、大腿骨、橈骨、第二中手骨、踵骨いずれでも良いとされているが、最も望ましい部位は、腰椎とされている。YAM70%-80%の範囲では、骨粗鬆症ではなく、単に「骨量減少」とする。橈骨ではビスホスホネート（ビスフォスフォネート）の治療効果判定ができない。超音波を使用した骨密度定量は結果のばらつきが大きく、骨粗鬆症の診断に使用するのは適切ではないとして、適正な測定方法に含まれていない。高齢女性においては、二重エネルギーX線吸収法（DXA法）は骨折予測にあまり有用でないという報告も存在するArchives of Internal Medicine誌 (2007; 167: 155-160)。
MD法、DIP法 手の骨と、階段状に加工したアルミニウム板とを同時にX線撮影し、骨とアルミニウム板とのX線の透過度を比べる事によって骨密度を測定する。
QCT法、pQCT法 CTを用いて、骨を撮影する。
QUS法 超音波を用いて骨密度を測定する。X線による被曝の恐れが無い。
FRAX（Fracture Risk Assessment Tool） FRAX は2008年にWHOから、10年以内の大腿骨近位部骨折と主要な骨粗鬆症性骨折（大腿骨近位部骨折、上腕骨近位部骨折、橈骨遠位端骨折、臨床的椎骨骨折）のリスク評価するためのツールとして提唱された。FRAXによる骨折リスクの評価は、欧米・アジア・オーストラリアでの10コホート研究から検討された12項目の骨折危険因子から計算される。対象年齢は40 - 90歳成人で、危険因子は年齢、性別、体重、身長、骨折歴、両親の大腿骨近位部骨折歴、現在の喫煙、ステロイドホルモン薬使用、関節リウマチ、続発性骨粗鬆症、1日3単位以上の酒の摂取、大腿骨近位部骨密度からなる。リスクとしては大腿骨近位部骨折の家族歴が最も高く、関節リウマチ、ステロイドホルモン薬の使用、骨粗鬆症性骨折の既往が続く。 JPOS（Japanese Population-Based Osteoporisis）では日本語版FRAXで計算された10年以内の骨折リスクと実際に10年間フォローアップした際の骨折率を比較した比較し、両者に大きな差は認められなかった。FRAXは日本の医療現場でも実用可能と考えられる。FRAXには大腿骨近位部の骨密度の項目があるが、この項目は使用しなくとも計算された骨折リスクに大きな影響は与えていない。そのため骨密度が測定できない診療所でも利用可能である。FRAXの問題点としては以下の7項目が指摘されている。まずは制作過程が明らかにされていないこと。入力できる骨密度は大腿骨近位部に限られているため、椎体骨折の評価としては不充分な可能性があること。骨折リスクの1つであるステロイドホルモン薬の使用量と使用期間が考慮されないこと。大腿骨近位部骨折の最大の原因である転倒が、危険因子に含まれていないこと。骨折歴では骨折数や部位が考慮されていないこと。プロトンポンプ阻害薬、抗うつ薬、抗凝固薬、ループ利尿薬など、その他の骨折リスクを上げる薬剤の使用が考慮されていないこと。40 - 90歳成人を対象としているツールなのでそれ以外の年齢では利用できないことが挙げられる。
骨代謝マーカー 骨吸収マーカーであるDPDやNTX、TRACP-5bおよび、骨形成マーカーBAP、P1NPが知られている。
予防 人種、体型、運動不足、喫煙、食事内容、酒の摂取などが、骨粗鬆症の要因として知られる。人種ではアフリカ系が骨粗鬆症を発症し難い。運動の習慣が無く、痩せた体型、低い身長は危険因子の1つである。骨形成に欠かせないカルシウムの吸収を阻害するピロリン酸などの過剰摂取、ビタミンDやビタミンKの不足した食事、カフェインの摂り過ぎ、過剰な飲酒は、食事面における危険因子である。喫煙は#喫煙の悪影響によって危険因子となる。
骨粗鬆症を予防するには、これらの要因を除去する事、具体的には発症前の運動と食物の内容が重要である。この他に、宇宙飛行士に当該症状が起こり易い。無重力が関係していると言われており、宇宙空間に6か月滞在する事により、骨密度は10%失われる。宇宙食や運動や投薬で防ぐ研究が行われている。骨粗鬆症の治療と予防のガイドラインによれば、骨粗鬆症の予防には以下の項目が推奨されている。
適正体重の維持とやせの防止 適切な運動 歩行や太極拳などの軽い動的荷重運動は腰椎骨密度上昇に有効 ジョギング、ダンス、ジャンプなどの強い動的荷重運動は大腿骨近位部骨密度上昇に有効 両者の組み合わせでは両部位に有効 栄養指導、栄養素の摂取 カルシウムを食品から700 - 800 mg ビタミンD 400 - 800 IU （10 - 20 μg） ビタミンK 250 - 300 μg 喫煙と過度の飲酒は避ける 転倒予防
世界保健機構 (WHO) は、2002年に動物性蛋白質による酸性の負荷、およびナトリウムが増えると、カルシウム必要量が増加することに言及しjoint FAO/WHO expert consultation. "Chapter 11 Calcium", Human Vitamin and Mineral Requirements, 2002. pp.166-167.、2007年にはタンパク質による酸負荷があり、カリウムを含む野菜や果物によるアルカリ化は骨の健康に有益な影響がある 日本語:172-173頁。。野菜と果物の摂取量が多いほど骨密度が高いという研究結果が老若男女それぞれにあるTylavsky FA et al. "Fruit and vegetable intakes are an independent predictor of bone size in early pubertal children" Am J Clin Nutr. 79(2), 2004, pp311-317.New SA et al. "Dietary influences on bone mass and bone metabolism: further evidence of a positive link between fruit and vegetable consumption and bone health?", Am J Clin Nutr. ;71(1), 2000 Jan , pp142-51. Tucker KL et al. "Potassium, magnesium, and fruit and vegetable intakes are associated with greater bone mineral density in elderly men and women", Am J Clin Nutr. 69(4), 1999 Apr, pp727-736. Tucker KL et al. "Bone mineral density and dietary patterns in older adults: the Framingham Osteoporosis Study" (PDF) Am J Clin. Nutr. 76(1):2002, pp245-252.。様々な意味で用いられるカルシウム・パラドックスについては当該記事を参照。
治療 食事・運動療法 日本人の平均カルシウム摂取量と平均ビタミンD摂取量は厚生労働省の食事摂取基準の推奨量によりも少ない実態があることから、 骨粗鬆症の患者にはカルシウムとビタミンDの補充を行う場合がある。ビタミンD血中濃度測定はカルシジオール(25(OH)D)の濃度で評価し、15ng/ml（37.5 nmol/l）以上であれば充分とされている。食事ではカルシウムは乳製品、マイワシ、干しえび、シジミなどに、ビタミンDはマイワシなどの魚と椎茸やキクラゲなどのキノコ類に多く含まれている。またビタミンDは紫外線に当たると皮膚で非酵素的に生成するため、肝障害と腎障害が無ければ日光浴も方法の1つであるビタミンDは肝臓と腎臓の両方で処理されて初めて活性型に変換されるため、これらの臓器が正常でない場合には、効果を期待できない可能性もある。。一般的には冬期では1日当たり20分-2時間、夏期では5-10分くらい日光に当たると良いとされている。しかし天候や緯度にもよるので一概には言えない。屋外で運動療法を行うことで、必要な量の紫外線を浴びてビタミンDを合成することが可能である。
運動療法の主な目的は骨密度上昇、背筋強化、転倒予防などにより骨折予防をはかることである。実施にあたっては転倒を予防するなど安全性を考慮に入れた上で行う。
転倒予防