Can we prevent silicone-oil related vision loss perfectly?

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09988
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kaneko Hiroki 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20647458)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: シリコーンオイル / 炎症性サイトカイン / 電解質 / 光障害 / 網膜フェロトーシス / シリコーンオイル下液 / FeRhoNox-1 / 鉄

Outline of Final Research Achievements

Silicone oil (SO) has been used as a surgical adjuvant in vitreoretinal surgery for a long time, and the merits and demerits of its use have been thoroughly investigated in the past, but the concept of SO-related vision loss of unknown origin (SORVL) has recently resurfaced. I hypothesized that SORVL is caused by one of the following: (1) retinal toxicity due to high concentrations of inflammatory cytokines in the sub-SO fluid, (2) electrolyte abnormalities in the sub-SO fluid, (3) phototoxicity due to microscopic light irradiating the SO-filled eye, or (4) abnormal retinal oxygen saturation in the SO-filled eye. In the present study, we confirmed that only Fe (iron) was significantly decreased in electrolytes in the sub-SO fluid. Furthermore, we succeeded in confirming the scientific evidence that the retina intakes Fe from the vitreous humor and undergoes Fe-related cell death (ferroptosis) using cultured cells, experimental animals, and human specimens.

Free Research Field

網膜硝子体

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題では、SOに伴う原因不明の視力低下(SORVL)症例に対し、その原因を科学的に検証した。この科学現象が起きる条件を今後発見できれば、SORVLを発生させない新規素材の開発や手術室での環境変更を提唱することでSORVLという現象を防ぐことが可能となる。残る課題としてSOの酸素透過性が非常に硬いことによる網膜への影響を分析することが挙げられ、これには現存するOxymap等の機械を使用することが計画される。さらに、網膜がSO自体を「異物」と誤認することによってフェロトーシスが生じている可能性も十分考えられ、SOだけでなく感染性疾患における網膜障害の治療につながる可能性も残っている。