篩状板をターゲットとした緑内障病態研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K16957
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 面高 宗子 東北大学, 医学系研究科, 助教 (80569583)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 緑内障 / 光干渉断層計 / 進行判定 / 篩状板

Outline of Annual Research Achievements

１．OCT（光干渉断層計）構造パラメータの進行評価方法の確立
他覚的検査であるOCTを用い、鋭敏な進行判定方法を確立するために、網膜神経線維の走行を考慮した黄斑マップのセクターを作成した。乳頭周囲網膜神経線維層厚を12分割し、10x10のグリッドの黄斑マップの各グリッドにおいて、最も相関の高い箇所を調べ、セクターを設定した。黄斑マップでは、網膜神経線維層と網膜神経節細胞・内網状層について検討した。２年以上経過があり、OCTを５回以上測定した緑内障眼で検討したところ、黄斑マップ全体よりも、セクターで見るほうが、約７倍のスピードで進行していた。網膜神経線維の走行を考慮した黄斑マップのセクターを作成することにより、進行をより鋭敏に検出できた（PLOS ONE.2017）。
２．篩状板内の孔の抽出
篩状板孔の抽出のためには良好な画像が必要不可欠であるため、OCTにて４回スキャン施行した画像を重ね合わせ、良好な画像を用いた。篩状板孔が観察できる部位を篩状板と定義し、手動のクリックにて、篩状板部のみをまず描出した。その後、篩状板孔を垂直方向にトレースし三次元構造物として抽出するために、一断面ずつ篩状板孔を手動で円状にクリックを繰り返し、上下にスクロールしながら、１本ずつ篩状板孔を抽出した。正常眼と緑内障眼、各症例ごとに、約２０本ずつ手動クリックを検討した。その後、抽出した構造物の定量方法として、体積や断面積、湾曲や蛇行率などの定量化を試みた。体積や断面積は、正常眼よりも緑内障眼において有意に小さいことが分かった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

篩状板孔の評価における手動クリックには長時間を要し、眼圧や角膜厚、視神経乳頭陥凹や眼血流などのパラメータや血液や尿から得られるバイオマーカーとの関連との検討に時間を要することが分かった。抽出方法や症例選択や解析方法を再度検証する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

（１）緑内障の構造進行を定量的にとらえる手法の確立
OCT の黄斑セクターを網膜神経線維層厚（RNFLT）など網膜内層厚ごとに詳細に設定したセクターを用いて、経時変化を観察する症例を選別し、前向き観察研究にてバリデーションを行う。
（２）篩状板孔の三次元解析抽出と定量方法の確立
篩状板孔のトレース方法を行い、三次元抽出された篩状板孔のパラメータを設定し、正常と緑内障で差のあるパラメータをさらに詳細に調べる。OCT の構造進行判定の結果をよく反映する篩状板孔パラメータを同定する。
（３）生体バイオマーカーと篩状板パラメータの関連解析
生体サンプルの収集を継続し、複数のサンプルが蓄積された後に、解析を開始する。生体サンプルの篩状板孔パラメータに関連するバイオマーカーを総合的に解析する。

Causes of Carryover

生体バイオマーカーの収集と解析の着手にやや遅れがあり、次年度使用額が生じた。
次年度、生体バイオマーカーの収集と解析を進めていく予定であるため、平成30年度の助成金とあわせて使用する計画である。

Research Products

• [Journal Article] Usefulness of axonal tract-dependent OCT macular sectors for evaluating structural change in normal-tension glaucoma (2017)
  • Author(s): Kazuko Omodaka, Tsutomu Kikawa, Yukihiro Shiga, Satoru Tsuda, Yu Yokoyama, Haruka Sato, Junko Ohuchi, Akiko Matsumoto, Hidetoshi Takahashi, Masahiro Akiba, Toru Nakazawa
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 10 Pages: e0185649
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0185649
  • Peer Reviewed / Open Access