網膜疾患の評価のための定量的眼底自己蛍光

Summary

The retinal pigment epithelium (RPE) supports the sensory retina through recycling visual cycle byproducts, which accumulate as lipofuscin. These products are autofluorescent and can be qualitatively imaged in vivo. Here, we describe a method to quantitatively image RPE lipofuscin using confocal scanning laser ophthalmoscopy.

Abstract

The retinal pigment epithelium (RPE) is juxtaposed to the overlying sensory retina, and supports the function of the visual system. Among the tasks performed by the RPE are phagocytosis and processing of outer photoreceptor segments through lysosome-derived organelles. These degradation products, stored and referred to as lipofuscin granules, are composed partially of bisretinoids, which have broad fluorescence absorption and emission spectra that can be detected clinically as fundus autofluorescence with confocal scanning laser ophthalmoscopy (cSLO). Lipofuscin accumulation is associated with increasing age, but is also found in various patterns in both acquired and inherited degenerative diseases of the retina. Thus, studying its pattern of accumulation and correlating such patterns with changes in the overlying sensory retina are essential to understanding the pathophysiology and progression of retinal disease. Here, we describe a technique employed by our lab and others that uses cSLO in order to quantify the level of RPE lipofuscin in both healthy and diseased eyes.

Introduction

網膜色素上皮（RPE）は、多数のプロセス¹を通して感覚網膜の機能をサポートしています。加齢性黄斑変性症（AMD）は、先進国における治療不可能な失​​明の最も重要な原因であり、顔料の喪失、機能及び萎縮の損失を含むRPEの変化によって特徴づけられます。 AMDでは、通常の老化、RPEは、貪食感光体の断片を含む蛍光、リソソーム由来の細胞小器官を蓄積リポフスチン顆粒と呼ばれます。 RPEのリポフスチンの蓄積は、酸化障害^1を示し^ていると考えられてきたが、最近の研究では、RPEの形態は、高リポフスチンのレベル²と高齢目で正常のままであることを示しています。しかし、リポフスチン分布の異常パターンは、リポフスチンの特定の損失で、両方の組織学的および臨床的に^3,4、AMDおよびAMDの進行のためのマーカーを文書化されています

不良プロセスへRPEリポフスチンの歌うは、特定の遺伝性網膜変性症で起こることが示されています。シュタルガルト病（STGD）に罹患している患者は、最終的にはAMD ⁵に見られるものと同様の視力喪失を開発し、若い年齢でRPEにおけるリポフスチンを蓄積します。これらの知見は、リポフスチンの蓄積は、それ自体が毒性であるとRPEの機能障害^6,7を駆動^すること^ができることを示唆しました。しかし、時間をかけてSTGDを有する被験者の詳細なイメージング研究では、焦点リポフスチンの蓄積は⁸以降のRPEの損失につながった確認しませんでした。リポフスチン異常は網膜変性のマーカーであるが故に、リポフスチンの直接毒性の役割が証明されていないままです。

RPEは、網膜の最も後方の細胞層であるが、眼底からの蛍光信号の大部分を生成します。 RPE由来する自家蛍光の発生と検出（AF）は、VIを可能にする共焦点走査型レーザー検眼鏡（cSLO）を用いて行うことができます眼底AFの空間分布のsualization。特定の網膜変性は、これらの状態の診断およびモニタリングにおける独特の眼底AFのパターン、AF用撮像補助を示します。標準的なAF撮影が臨床的に重要であるが、定量的なAF（QAF）は、RPEの健康を評価する重要な手段となっています。我々と他の人が確実に特定の網膜の位置⁹でQAFレベルを決定することができる標準的手法を開発しました。 QAFは、網膜の状態の診断およびモニタリングにおける潜在的な用途を有し、また、予後、リスク層別化に有用性を有することができます。また、QAFの診断機能はまた、特定の網膜疾患^10-12について記載されています。ここでは、健康と病気の目の評価では、そのアプリケーションの視覚的なデモンストレーションを伴う私たちの技術を実行するための段階的な詳細を提供します。

Protocol

倫理文：これらの研究に登録したすべての患者は、医学のニューヨーク大学ロースクールで承認された施設内倫理委員会の監督に基づいて行ってました。 1.患者の選択およびイメージングのための初期の準備スペクトルドメイン光コヒーレンストモグラフィー（SD-OCT）を搭載した0.5％トロピカミド点眼液、2.5％フェニレフリン点眼液、cSLO、および内?…

Representative Results

この技術は、両方の健康13および疾患状態10-12でQAFを研究するために使用しました。健康な目（ 図1）においては、RPEから放出されたAFは、眼底（ 図1A）の全体にわたって比較的均一に分布しています。減少し強度が原因で目とカメラの光学系に黄斑色素による光の遮断、および画像の側面やコーナーでのために中央黄斑部に見…

Discussion

異常のRPEリポフスチン分布は、増加または減少するかどうか、網膜疾患の感受性マーカーであり、一般に感覚網膜の機能の喪失と関連しています。ここで、我々は、RPEリポフスチンの評価のためQAFのアプリケーションを記述します。我々の標準化されたイメージング技術と一緒に可変レーザパワーと検出器感度⁹を補正する内部蛍光基準の取り込みは、AFレベルの信頼できる定量を可?…

Materials

Spectralis HRA + OCT	Heidelberg Engineering	n/a
0.5% tropicamide ophthalmic solution	n/a	n/a	Any brand can be used
2.5% phenylephrine ophthalmic solution	n/a	n/a	Any brand can be used
Internal fluorescent reference	Heidelberg Engineering	n/a
IGOR Pro software	WaveMetrics	n/a