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2016 Fiscal Year Research-status Report

次世代補償光学眼底イメージングを用いた萎縮型加齢黄斑変性の病態解明と治療開発

Research Project

Project/Area Number 16K11321
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

大音 壮太郎  京都大学, 医学研究科, 特定講師 (10511850)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池田 華子  京都大学, 医学研究科, 准教授 (20372162)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords眼科学 / 網膜 / 視細胞 / 眼底イメージング / 補償光学
Outline of Annual Research Achievements

萎縮型加齢黄斑変性(AMD)は地図状萎縮が形成される加齢黄斑変性であり、後期AMDの一型として分類される。脈絡膜新生血管が形成される滲出型AMDは病態の解明が進み、抗VEGF治療により視力の維持・改善が可能となったが、萎縮型AMDは過去の病理組織学的検討も乏しく、病態は未解明のままで現在に至るまで有効な治療法はない。
近年、天文学の分野で開発されてきた補償光学(adaptive optics: AO)を眼底イメージングに応用することにより、高解像度のイメージングを実現できるようになった。AOを走査型レーザー検眼鏡(SLO)に適用したAO-SLOでは、非侵襲的に錐体細胞をイメージングすることができる。我々は次世代のAOイメージングとして、split detector AO-SLOを開発している。次世代AO-SLOにより、錐体細胞のみならず、杆体細胞までイメージングが可能で、内節領域を明瞭に描出することが可能となる。
本研究の目的は、次世代AO-SLOを用いて萎縮型AMDの視細胞錐体・桿体の内節を可視化し、詳細な病態解析を行うことにある。錐体・桿体細胞変性と網膜色素上皮(RPE)細胞変性との関係、脈絡膜毛細血管との関係、complement factor H (CFH)遺伝子やage-related maculopathy susceptibility 2 (ARMS2)遺伝子などの遺伝子多型との関係を多角的に検討する。本年度はデータベースの構築中であるが、既存のイメージング機器では描出出来なかった視細胞の異常・脈絡膜毛細血管の異常が検出されており、遺伝子多型との関連を解析中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1)次世代AO-SLOで得られる黄斑部視細胞の正常データの蓄積:健常眼における黄斑部視細胞錐体・桿体の細胞密度、細胞形態に関するデータを蓄積した。対象者は50-80歳の健常者し、のべ20名撮影した。中心窩から0.5mm,1mm,2mmの視細胞像を上・下・鼻・耳側で取得した。一般的眼科検査(視力、眼圧、視野、細隙灯、眼底)のほか眼底写真・OCT撮影を行い、病理眼を除外した。
2)次世代AO-SLOによる萎縮型AMDの黄斑部視細胞の形態評価:萎縮型AMD患者眼における黄斑部視細胞錐体・桿体の細胞密度、細胞形態に関するデータを収集した。のべ15名撮影した。中心窩から0.5mm,1mm,2mmの視細胞像を上・下・鼻・耳側の視細胞像を取得した。従来のconfocal AO-SLOモードでも画像化し、split detector AO-SLOと比較解析中である。一般的眼科検査(視力、眼圧、視野、細隙灯、眼底)のほか眼底写真・Swept-source OCT・眼底自発蛍光検査を施行した。
3)RPE・脈絡膜毛細血管の形態・機能評価:眼底自発蛍光のシグナルで示されるRPEの機能評価を行った。 Swept-source光干渉断層計のen face像で得られるRPEの異常面積、および加算平均画像から得られる脈絡膜毛細血管の面積をImageJで定量化する。
4)萎縮型AMD患者・正常対照者の遺伝子解析:萎縮型AMD患者・正常対照者から採血を行い、DNAサンプルを保存している。DNAサンプルを用いてCFH, ARMS2, C3, C2, CFB, ApoE遺伝子等の様々なターゲット部位をPCR増幅し、ダイレクトシークエンス法・Taqman SNP assayで遺伝子多型を検出した。

Strategy for Future Research Activity

次世代AO-SLOで得られる黄斑部視細胞の正常データの蓄積:京都大学医学部附属病院内に設置した次世代AO-SLOにより、萎縮型AMD症例と年齢・性別がマッチした正常ボランティアの視細胞錐体・桿体密度、細胞形態に関するデータを蓄積する。
次世代AO-SLOによる萎縮型AMDの黄斑部視細胞の形態評価:次世代AO-SLOにより、萎縮型AMD患者の黄斑部視細胞錐体・桿体を経時的に観察し、細胞密度、細胞形態に関するデータを蓄積し、地図状萎縮の進行に関与するパラメータを探求する。更に従来のconfocal AO-SLOを併用することにより、内節・外節の状態を個々に評価する。
RPE・脈絡膜毛細血管の形態・機能評価:得られた正常および萎縮型AMD患者の黄斑部視細胞錐体・桿体の形態に関するデータと、眼底自発蛍光のシグナルで示されるRPEの機能・Swept-source OCTのen face像で得られるRPEおよび脈絡膜毛細血管の形態との関連を検討する。
遺伝子多型と視細胞錐体・桿体異常:近年、AMDの発症・進展に関与する因子として報告されているARMS2 (Age-related maculopathy susceptibility 2)遺伝子やCFH (complement factor H)遺伝子など、種々の遺伝子多型と視細胞錐体・桿体の形態異常にどのような関連があるかを検討し、地図状萎縮形成に関するメカニズムを明らかにする。

Causes of Carryover

物品費が少なかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度に行う遺伝子解析で使用予定である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Photoreceptor damage and reduction of retinal sensitivity surrounding geographic atrophy in age-related macular degeneration.2016

    • Author(s)
      Takahashi A, Ooto S, Yamashiro K, Oishi A, Tamura H, Nakanishi H, Ueda-Arakawa N, Tsujikawa A, Yoshimura N
    • Journal Title

      Am J Ophthalmol.

      Volume: 168 Pages: 260-268

    • DOI

      10.1016/j.ajo.2016.06.006

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Clinical and genetic characteristics of japanese patients with age-related macular degeneration and pseudodrusen2016

    • Author(s)
      Elfandi S, Ooto S, Ueda-Arakawa N, Takahashi A, Yoshikawa M, Nakanishi H, Tamura H, Oishi A, Yamashiro K, Yoshimura N
    • Journal Title

      Ophthalmology

      Volume: 123 Pages: 2205-2212

    • DOI

      10.1016/j.ophtha.2016.06.052

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 補償光学の医科領域への応用:AO-SLOによる眼底イメージング2017

    • Author(s)
      大音壮太郎
    • Organizer
      第11回NIBBバイオイメージングフォーラム
    • Place of Presentation
      岡崎市
    • Year and Date
      2017-02-14 – 2017-02-15
    • Invited
  • [Presentation] 最新の画像診断機器 (OCT・SLO) ~広角・高解像度・angio~2016

    • Author(s)
      大音壮太郎
    • Organizer
      第120回日本眼科学会総会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2016-04-07 – 2016-04-10
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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