画像検査で異常が出なくても、関節液細胞診が唯一の確定手段になることがあります。
関節液(滑液)は、滑膜血管からの血漿濾出液にB型滑膜細胞が産生するヒアルロン酸が加わったものです。その主な役割は、関節軟骨への栄養供給と関節面の潤滑であり、健常な関節では粘稠度が高く、淡黄色透明な外観を示します。正常な関節液中の細胞数は平均60個/μL程度、最大でも200個/μL以下とされており、この基準値を理解しておくことが異常所見の評価において根幹となります。
細胞成分としては、A型滑膜細胞(マクロファージ様)・B型滑膜細胞(線維芽細胞様)・リンパ球・単球が少数含まれ、好中球はほとんど認められません。これが基本です。
関節液の細胞診検査が臨床的に貢献できる領域は大きく3つに分けられます。第一に、化膿性関節炎などの感染性疾患の鑑別、第二に、痛風・偽痛風といった結晶誘発性関節炎の診断、第三に、色素性絨毛結節性滑膜炎(PVNS)・滑膜軟骨腫症・滑膜肉腫などの腫瘍性病変の術前診断補助です。特に3番目の腫瘍性病変への貢献は意外と知られていません。
細胞診標本の作製にあたっては、関節液の粘稠度が問題になることがあります。正常あるいは軽度の炎症では粘稠度が高く、そのまま塗抹すると細胞が均一に広がらず、観察精度が低下します。ヒアルロニダーゼ処理を加えることで粘稠度を下げ、細胞の均一な分散を確保するのが標準的な対処法です。また、関節液は採取後できるだけ速やかに処理することが原則で、放置による細胞変性を防ぐことが適正な評価につながります。
| 関節液の外観 | 想定される病態 | 細胞数の目安 |
|---|---|---|
| 淡黄色・透明 | 正常〜変形性関節症 | 200個/μL以下 |
| 黄色・半透明 | 軽度炎症(関節リウマチ初期など) | 2,000〜50,000個/μL |
| 白濁・混濁 | 化膿性関節炎・痛風発作 | 50,000個/μL以上も |
| 血性・褐色 | PVNS・外傷・抗凝固療法中 | 様々 |
外観だけで確定診断を下すことはできません。外観と細胞数、さらに塗抹標本の観察を組み合わせることが基本です。
急性の関節腫脹・疼痛を呈する患者で最初に除外しなければならないのが化膿性関節炎です。治療が遅れると数日から数週間で不可逆的な関節破壊が進行し、機能障害が残るリスクがあります。診断の鍵は関節液穿刺であり、白血球数50,000/μL以上であれば化膿性関節炎を強く示唆します。好中球分画が90%を超える場合は、さらに細菌性敗血症性関節炎の可能性が高まるとされています。
ただし、白血球数だけで化膿性関節炎と結晶性関節炎を鑑別することはできません。ここが落とし穴です。
グラム染色は50〜75%の症例でしか陽性にならないため、グラム染色が陰性であっても感染を否定できないという点も重要です。細胞診と培養検査を同時に提出し、複数の情報を組み合わせて判断する姿勢が求められます。
結晶性関節炎については、偏光顕微鏡を用いた結晶の同定が確定診断に直結します。痛風では尿酸ナトリウム(MSU)結晶が強い負の複屈折を示す針状結晶として観察され、偽痛風ではピロリン酸カルシウム(CPPD)結晶が弱い正の複屈折を示す菱形または矩形の結晶として認められます。偽痛風の好発年齢は平均70代であり、若年での発症には副甲状腺機能亢進症・低ホスファターゼ血症・ヘモクロマトーシスなどの基礎疾患を疑う必要があります。
鋭敏色偏光顕微鏡を用いた結晶の屈折性の確認が推奨されています。形態だけでは類似した結晶を見間違える可能性があるためです。
日本臨床検査医学会のガイドラインでも、急性単関節炎における関節液分析の重要性は高く評価されており、細胞数・細胞分類・結晶成分の三項目を基本セットとして報告することが推奨されています。
関節液検査の臨床的意義について詳しく解説した資料として、日本臨床検査技師会の学術集会資料が参考になります。
関節液検査の有用性を求めて−臨床的意義と検査のポイントを解説(日本臨床検査技師会)
腫瘍性滑膜疾患において、細胞診は組織診を補完する重要な役割を担っています。特に侵襲の少ない関節液吸引による細胞診は、術前に組織型を推定する手がかりを与えてくれます。
色素性絨毛結節性滑膜炎(PVNS)は、滑膜由来の良性腫瘍性病変で、英国での推定年間罹患率は100万人あたり約1.8人という比較的まれな疾患です。膝関節に最も多く発生しますが、股関節・肩関節・足関節などにも生じます。関節血腫を繰り返す若い患者で疑うべき疾患です。
PVNSの関節液細胞診では、比較的豊富な細胞質と温和な核を持つ単核細胞が疎な集塊を形成する像が特徴的です。加えて、ヘモジデリン(含鉄血黄素)含有細胞と多核巨細胞が観察されます。これらの所見を認識することで、術前に細胞診からPVNSを推定することが可能です。
滑膜軟骨腫症(滑膜性骨軟骨腫症)は、30〜60代に発症しやすく、男性が女性の約1.8〜3倍と多い疾患です。英国での年間罹患率は100万人あたり1.8人と報告されています。この疾患の厄介な点は、画像検査で石灰化像を呈しない症例では診断が難しいことです。
J-Stage掲載の報告例では、34歳女性の膝関節症例においてMRIなどの画像検査では疾患特定に至らなかったものの、関節液細胞診によって軟骨細胞の結節状集塊・核大小不同・ヘマトキシリン好染性の粘液様物質(軟骨基質)が確認され、術前に滑膜軟骨腫症が推定されました。関節鏡手術後の組織診断でも、同所見が確認されています。つまり、画像診断が不十分な状況でも、細胞診が疾患の第一推定に貢献できるということですね。
PVNSのびまん型は切除術後の再発率が40〜50%に達するとされており、術前の正確な病型評価が術後管理の計画に直結します。細胞診はその入り口になります。
PVNS・腱滑膜巨細胞腫(TGCT)の診断と治療については、以下の医療情報も参考になります。
腱滑膜巨細胞腫(TGCT)の診断・治療概要 — メディカルノート
滑膜肉腫は悪性軟部腫瘍全体の5〜10%を占め、若年から青壮年に好発します。5年生存率は35〜50%、10年生存率は10〜30%と予後不良な腫瘍です。名称から「滑膜由来」と思われがちですが、実際には関節滑膜と直接関係のない部位(肺・縦隔・腎など)にも発生します。
細胞診における滑膜肉腫の所見は、紡錘形細胞が主体の単相性線維型、腺管形成を伴う上皮性分化を示す二相型などに分けられます。単相性型は細胞形態が多くの軟部腫瘍と重複するため、細胞診単独での確定診断は難しいというのが現実です。
結論として、細胞診は「腫瘍性病変の疑い」という段階までは貢献できますが、確定診断には組織診と遺伝子検査が必要です。
滑膜肉腫の90%以上において、X染色体と18番染色体の間の相互転座 t(X;18)(p11;q11) が検出されます。この転座によって SS18遺伝子(旧称:SYT遺伝子)とSSX1/SSX2/SSX4遺伝子が融合し、SS18-SSX融合遺伝子が形成されます。FISHまたはRT-PCR法でこの融合遺伝子を検出することが、現在の確定診断の基準となっています。感度は97.5〜100%と報告されており、非常に特異性の高い検査です。
細胞診からの視点で重要なのは、「紡錘形細胞腫瘍を細胞診で疑ったら、次のステップとして遺伝子検査を見据えた組織採取計画を立てる」ことです。これが条件です。
| 診断ステップ | 検査法 | 目的・特徴 |
|---|---|---|
| Step 1 | 画像診断(MRI・CT) | 腫瘤の局在・性状・石灰化・壊死の評価 |
| Step 2 | 関節液吸引細胞診・FNA細胞診 | 腫瘍細胞の形態評価・術前推定診断 |
| Step 3 | 組織生検(コア生検・外科的生検) | 組織構築・免疫染色による分類 |
| Step 4 | FISH / RT-PCR | SS18-SSX融合遺伝子の検出(感度97.5〜100%) |
滑膜肉腫の診断について、大阪国際がんセンターの専門情報が参考になります。
滑膜肉腫 Synovial sarcoma の診断と治療 — 大阪国際がんセンター
関節液細胞診の精度は、検体採取から標本作製に至るプロセスの質に大きく依存します。ここが見落とされやすいポイントです。
まず、採取直後の処理が重要です。関節液は採取後、室温で長時間放置すると細胞の変性・崩壊が進行し、観察精度が著しく低下します。特に化膿性関節炎を疑う場合は、採取後30分以内の処理を目標にすることが推奨されています。
粘稠度の高い検体については、ヒアルロニダーゼを用いた前処理が有効です。ヒアルロニダーゼはB型滑膜細胞が産生するヒアルロン酸を分解し、塗抹時の細胞の分散性を向上させます。処理が不十分なまま標本を作製すると、細胞が固まりの中に埋もれ、核所見や異型細胞の評価が困難になります。
また、遠心法(サイトスピン法)を用いることで、少量の関節液からでも細胞を濃縮し、良好な標本を作製することができます。関節液が少量しか採取できなかった場合でも、あきらめずに処理を工夫することが原則です。
染色については、パパニコロウ(Papanicolaou)染色が細胞の核所見評価に優れ、MGG(May-Grünwald-Giemsa)染色は結晶・背景の評価に有用です。両染色を併用することで、より多くの情報を引き出せます。
報告においては、以下の項目を系統的に記述することが望まれます。
細胞診報告は臨床医への情報提供の場です。所見を丁寧に記述することが、診断の次の一手につながります。
検体採取・標本作製の標準化については、日本臨床検査技師会のカリキュラムでも体系的に扱われており、以下のリソースが参考になります。
関節液の採取方法・取扱いと前処理・標本作製の注意点(日本臨床検査技師会)
また、関節液一般検査(細胞数・細胞分類・結晶成分)の基準値については、民間検査会社のデータベースが実務的に役立ちます。
関節液一般検査(細胞数・細胞分類・結晶成分)の臨床的意義と基準値 — ファルコバイオシステムズ