あたらしい眼科36(5):647~652,2019c日本糖尿病眼学会学術奨励賞平成29年(第11回)「福田賞」糖尿病網膜症における脈絡膜厚と糖尿病治療の関与CorrelationbetweenChoroidalThicknessandSystemicTreatmentsforDiabetesMellitusinDiabeticRetinopathy加瀬諭*はじめに糖尿病網膜症(diabeticretinopathy:DR)は,わが国および欧米においても依然成人の失明の主要な原因である1).DRの病態は,網膜血管壁の構造変化と血液網膜関門の破壊による眼循環障害である2,3).他方,糖尿病(diabetesmellitus:DM)における脈絡膜循環障害は,DRの病態に関与する可能性が示唆されている4~6).近年,光干渉断層計(opticalCcoherenceCtomogra-phy:OCT)の進歩によって脈絡膜を非侵襲的かつ定量的に評価することが可能となり,DM眼における脈絡膜の解剖学的変化が次々と報告されている.しかしながら,DRにおける脈絡膜厚の解析結果は,施設により脈絡膜厚の減少あるいは増加を示し,依然見解の一致はみられていない7).また,脈絡膜厚は年齢,眼軸長,日内変動8,9),肥満10),血糖血圧治療11),DR治療12,13)によっても変化することが報告されている.いうまでもなくDRはCDM合併症の一病態であり,全身の循環動態の影響を強く受ける.同様に,全身状態が脈絡膜厚にも影響を及ぼし,その変化は多因子に起因する可能性がある.脈絡膜厚の肥厚あるいは菲薄化に関与する組織学的因子として,一つには脈絡膜血管が重要である.脈絡膜血管層は,脈絡毛細管板,中血管層(Sattler’slayer),大血管層(Haller’slayer)のC3層に分けられる.近年,CenhanceddepthCimaging(EDI)-OCT画像を用いて脈絡膜血管の形態学的特徴をもとに,層別に脈絡膜厚を測定する方法が報告され14),DR眼においても脈絡膜層別解析がなされてきた15).しかしながら,筆者らの知る限りではCDMの治療状況と脈絡膜厚の関連,併せてCDR未治療眼の脈絡膜各層において,DM治療によりいずれの層が形態学的影響を受けるのかを明らかにした報告はない.本稿では,筆者らの行ってきたCDM患者における脈絡膜厚解析の成果を報告し,後半にその変化の機序について考察する.CI糖尿病患者における研究成果1.糖尿病と中心窩下脈絡膜厚の関連はじめに筆者らは中心窩下脈絡膜厚に着目した研究を行った.手稲渓仁会病院眼科を受診したCDM患者C86例172眼(男性C55例,女性C31例),および年齢を調整した正常対照C43例C57眼(男性C15例,女性C28例)を対象とした.両群の性差,眼軸長に有意差はなかった.全例でCEDI-OCTにて,解剖学的なCfovealbulgeの位置を参考に中心窩下脈絡膜厚(centralCchoroidalthickness:CCT)を,キャリパーを使用してマニュアルにて計測した.DM患者はCDM治療状況にしたがってC2群に分けた.本研究開始時まで経口血糖降下薬あるいはインスリン治療を継続的に受けていた症例はCDM治療群,それらの治療を受けてない症例,運動療法,食事療法のみの症例はCDM無治療群として分類した.内訳はCDM治療群C61例(平均CHbA1c,7.6±1.3%,平均罹病期間C9.5±8.5年),DM未治療群C25例(DM治療中断C9例:平均HbA1c,11.3±2.9%,平均罹病期間C9.9±5.4年,完全なCDM未治療C16例:平均CHbA1c,9.5±1.9%)であった.HbA1c値はCDM未治療群に比較しCDM治療群において有意に低値を示した(p<0.05).さらに,このC2群を国際重症度分類に基づくCDRの病期に応じてC4群ずつ*SatoruKase:北海道大学大学院医学研究院眼科学教室〔別刷請求先〕加瀬諭:〒060-8638北海道札幌市北区北C14条C5丁目北海道大学大学院医学研究院眼科学教室(77)あたらしい眼科Vol.36,No.5,2019NPDR治療群NPDR未治療群PDR治療群PDR未治療群図1代表例の糖尿病網膜症における中心窩下脈絡膜厚非増殖糖尿病網膜症(NPDR)と増殖糖尿病網膜症(PDR)を各C2例示す.DM治療群では,NPDRは正常に近いCCTを示し(262Cμm),未治療群ではCCCTは菲薄化の傾向を示す(152Cμm).DM未治療群のCPDRのCCCTは(276μm),治療群CPDR(224Cμm)よりもCCCTは肥厚する傾向を示す.に細分類した.すなわち,網膜症なし(nonDR:NDR),軽症/中等症非増殖糖尿病網膜症(mild/moderatenon-proliferativePDR:mNPDR),重症非増殖糖尿病網膜症(severeNPDR:sNPDR),増殖糖尿病網膜症(PDR)のC4群である.DM治療群とCDM無治療群の合計ではNDR57眼,mNPDR64眼,sNPDR19眼,PDR23眼であった.以上の計C8群に分類し,対照群と比較検討した.除外基準は,レーザー網膜光凝固,抗血管内皮増殖因子(vascularendothelialgrowthfactor:VEGF)薬硝子体注射,トリアムシノロンアセトニド局所注射,硝子体切除術などのあらゆる眼部治療歴,等価球面度数において.5D以上の近視,円柱度数においてC3D以上の乱視,26Cmm以上の眼軸長,ほかの眼底疾患を有するものとした.はじめに,全例を対象にCDMの罹患の有無とCCCTの関連を検討した.DM群では平均CCCTがC259Cμm,正常ではC275Cμmで,DM群でやや菲薄化していることが示唆されたが両群に有意差はなかった.次に,DRの病期とCCCTの関連も検討したが,有意差はなかった.次に筆者らは,DR患者をCDM治療の有無およびCDR重症度別に細分類したC8群で,CCTとの関連を検討した.図1に代表症例のCCCTを示す.興味深いことに,DM未治療のCmNPDRでCCCTが有意に減少していた(図1)16).一方,DM治療群では,いずれもCCCTに有意差はなかった.加えてCDM治療状況と中心窩網膜厚との関連も検討した.CCTにおいて有意差のみられたmNPDR群において,DM治療群と未治療群の中心窩網膜厚は各々平均C249Cμm,244Cμmであり,両群に有意差はなかった.2.糖尿病と脈絡膜層厚の関連Kruskal-Wallistest,p<0.01Steel-Dwasstest,p<0.05次に,筆者らは脈絡膜層別の変化に着目した.2013Ca**年C12月~2016年C12月に手稲渓仁会病院眼科で,EDI-500CCT全層厚(mm)OCTを施行可能であったCDM患者C134例C268眼(男性40090例,女性C44例,平均年齢C61.6C±12.2歳)と,年齢お300よび眼軸長をマッチングさせた正常者C72例C91眼(男性29例,女性C43例,平均年齢C60.2C±14.1歳)を対象とし200100た.DM治療群は,NDR,mNPDR,sNPDR,PDRに細分類し,それぞれC50,89,18,19眼,DM未治療もNDR,mNPDR,sNPDR,PDRで,それぞれC24,14,22,32眼であった.脈絡膜断層画像は,以前の報告に詳細に記載されているように14),スペクトラルドメインOCT(CirrusCHDOCT,CarlCZeissMeditec)のCEDI-OCTにより得られた画像で解析した.上述の脈絡膜血0controlNDRmNPDRsNPDRPDRNDRmNPDRsNPDRPDRDM治療群DM未治療群Kruskal-Wallistest,p<0.01Steel-Dwasstest,p<0.05b**400CCT外層厚(mm)管のC3層構造は,網膜と比較してその境界は明確ではない.脈絡膜全層,内層(脈絡毛細管板+中血管層),および外層(大血管層)に関するCCCTデータは,前述のように14),中心窩を通るCEDI-OCT水平スキャンを用い300200100て手動で収集した.結果として,対照群と比較してCDM未治療群のCmNPDR眼において,脈絡膜全層厚は有意に減少していた(p<0.05,図2).脈絡膜内層厚についてはCDM治療群,DM未治療群とも,対照群と比較して有意差はなかった.脈絡膜外層厚について対照群と比較して,DM未治療群のCmNPDR眼では有意に減少し(p<0.05,図2),DM未治療群のCsNPDR眼で有意に増加していた(p<0.05,図2).CII糖尿病における脈絡膜厚変化の病態生理本研究では,対照群に比較し,DM未治療のCmNPDR群で脈絡膜外層厚が有意に減少し,DM未治療のsNPDR群で脈絡膜外層厚が有意に増加することを示した17).筆者らはこれまで,DM未治療のCmNPDRでは脈絡膜全層厚は有意に減少し,PDRでは脈絡膜全層厚は増加する傾向を示した16).このことからCCCTの変化は,脈絡膜外層厚の変化を反映していた可能性がある.しかしながら,DM治療群のCCCTは健常対照群と比較して有意な変化がなかったこと,HbA1c値はCDM未治療群に比較しCDM治療群において有意に低値を示したことから,糖尿病脈絡膜症に関連するCCCTの変化に影響を及ぼす因子には,DRの重症度と血糖コントロールが含まれることが示唆された.DRの重症度とCCCTとの関係は依然として見解が一(79)0controlNDRmNPDRsNPDRPDRNDRmNPDRsNPDRPDRDM治療群DM未治療群図2糖尿病網膜症における脈絡膜層別解析結果脈絡膜全層厚では初期糖尿病網膜症で有意に菲薄化し,進行期網膜症で有意に肥厚していた(Ca).脈絡膜外層厚では対照群と比較して,DM未治療群のCmNPDR眼では有意に減少し(p<0.05),DM未治療群のCsNPDR眼で有意に増加していた(p<0.05)(b).NDR:網膜症なし,mNPDR:軽症/中等症非増殖糖尿病網膜症,sNPDR:重症非増殖糖尿病網膜症,PDR:増殖糖尿病網膜症.致していない.多くの著者らは,DM患者のCCCTがmNPDR,PDRおよび糖尿病黄斑浮腫で有意に菲薄化していることを報告している15,18,19).これらは,レーザードップラ血流計およびインドシアニングリーン蛍光眼底造影で実証された,DRの重症化に伴う脈絡膜の血流速度低下を支持する結果に矛盾しない6,20).一方,Kimらは,DR眼においてはCCCTが肥厚する可能性があることを報告した21).筆者らの研究では,DMの治療状況によらずデータを収集した際には,DRの重症度とCCTには有意な相関がなかった.しかしながら,DM患者をCDM治療群と未治療群に細分したところ,未治療群にのみCCCTの有意な変化がみられた16).これらの結果は,慢性的な高血糖が脈絡膜循環系の障害を促進すあたらしい眼科Vol.36,No.5,2019C649る因子となり得ることを示唆している.加えて,DRのCCTは多くの眼局所因子によって影響を受けることも知られている.既報では,汎網膜光凝固12,22),抗CVEGF療法13),硝子体内トリアムシノロンアセトニド23)は,CCTに影響を与えることが報告された.これらの影響を排除するために,本研究ではいかなる眼科的治療歴もないCDM眼のみを評価した.前述のように,DM患者には脈絡膜の変化が存在することは明らかであるが,臨床研究の結果は不整合である.さらに筆者らが知る限り,DR未治療眼の脈絡膜各層のうちいずれの層が形態学的影響を受けるのかについての報告はない.Adhiらは,DR眼における脈絡膜の形態学的特徴と血管層解析を行い,眼科治療歴を有するPDRおよび糖尿病黄斑浮腫眼において脈絡膜内層厚が有意に減少することを報告した15).剖検眼を用いた組織学的研究では,DR患者における脈絡膜血管の基底膜の肥厚4),および脈絡毛細管板の脱落5)が明らかになった.これらの変化はCDR眼における脈絡膜の形態学的変化を反映している可能性がある.しかしながら今回の結果は,DM未治療群において脈絡膜内層厚ではなく,外層厚に有意な変化が示された.Adhiらの報告との相違は,一つには脈絡膜厚測定時におけるCDR治療歴の有無が関与している可能性がある.また,DM患者群の分類方法の相違も脈絡膜層別厚の結果に影響を及ぼしたかもしれない.Adhiらは,患者をC3群(黄斑浮腫のないCNPDR,黄斑浮腫のないCPDR,DME)に分類したのに対し15),筆者らは,DRの重症度分類をNDR,mNPDR,sNPDR,PDRのC4群に分類した.CIII糖尿病網膜症における脈絡膜厚変化の病理学的機序本研究では,DM未治療群においてCDR早期で脈絡膜外層厚が菲薄化することが明らかになった.脈絡膜は豊富なニューロンによる神経支配を有する血管構造を有しており,おもに自律神経系の制御下にある.Zenginらは,ニコチン経口摂取後に有意に脈絡膜厚が減少することを見出し,それはニコチンの血管収縮作用による脈絡膜血流減少の結果であると報告した24).Sariらは,脈絡膜の交感神経支配はおもにCa1-アドレナリン受容体を介し,当該拮抗薬の投与により脈絡膜厚が増加することを報告した25).これらの研究により,自律神経系の関与が脈絡膜厚の変化に関与することが示唆された.したがって,本研究で判明した脈絡膜外層厚の菲薄化は,一つには自律神経系の調節が関与した可能性がある.今後,DRに伴う脈絡膜における自律神経系の調節機構を解明する必要がある.さらに本研究において,DM未治療群ではCDR早期とは対照的にCsNPDRで脈絡膜外層厚が肥厚することも明らかになった.この機序として筆者らは,DRにおけるVEGFの増加が,脈絡膜血管拡張,脈絡膜血流上昇,あるいは血管透過性亢進をもたらすことで,脈絡膜外層厚を増加させたと仮定した.これらの変化が,脈絡膜間質あるいは血管領域のどちらに依存するのかはC2階調化法によって評価できる可能性がある26).Guptaらは,同手法を用いてCDRで脈絡膜がより肥厚し,それがおもに血管領域の変化によるものであることを報告した27).ただし,異なるCDR重症度群では有意差はなく,また当該研究ではCsNPDR群が欠如していたため,本研究結果を裏付ける理由とはならなかった.今後の詳細なC2階調化法によるCDR重症度別の解析が必要である.CIV糖尿病脈絡膜厚研究の限界一つには上述したように,糖尿病網膜症の脈絡膜厚はさまざまな全身的因子,局所因子で変化する.したがって,標的とする候補因子をなるべく少数に絞り,ほかの要因を可能な限り除去する試みが必要である.たとえば,筆者らの研究では,全身の糖尿病治療歴と脈絡膜厚の関連を検討する場合に,treatmentnaive(本研究ではいかなる眼科的治療歴もないCDM眼)の糖尿病網膜症症例を収集し,検討を行った.実際は,大学病院クラスの集団では,すでに何らかの眼科的な治療が介入されている症例が多く,統計誤差を解消するためのCtreatmentnaiveな網膜症について,十分な症例数を収集することは困難かもしれない.次の限界として,糖尿病網膜症の重症度との相関を検討する場合に,各群にほぼ同数の症例数を収集することはきわめて困難である点があげられる.三つ目は,脈絡膜層別解析では近年,網膜下液がある症例では測定誤差が生じる危険があるとの報告がある28).現状では,このような症例を除外すべきであろう.四つ目は,症例によっては実臨床において網脈絡膜の評価としてCEDI-OCTあるいはCswept-sourceCOCT(SS-OCT)による異なる測定法が行われている場合がある.EDI-OCTとCSS-OCTの脈絡膜厚の測定結果の誤差について,さらなる検証が必要である.V今後の糖尿病における脈絡膜厚解析Murakamiらは,SS-OCTを用いて脈絡膜血管病変の徴候とCDRとの関連を評価した.その結果,DM患者のHaller層では脈絡膜血管の狭窄または脈絡膜血管の断端(stumpofchoroidalvessels)を有する眼でCCCTが肥厚していることを報告した29).組織学的解析では,DRの脈絡膜血管では肥厚した基底膜,動脈硬化病変を示しており,脈絡膜動脈ではときには管腔の閉塞を伴っていた5).これらの脈絡膜病変は,脈絡膜血管および脈絡膜間質の病変が主として脈絡膜外層厚へ影響する可能性があることを示している.加えて,今後の課題の一つとして,treatmentnaiveな症例において,糖尿病の全身治療の開始後にCCCT,脈絡膜外層がいかに変化するか,時間軸を基盤に変化を追うことも重要な検討である.併せて,近年糖尿病眼の脈絡膜外層の評価として,OCTのCenface画像を用いた検討も試みられている30).このような解析が,糖尿病脈絡膜症の病態生理の解明に重要な検討となるであろう.おわりにDM患者の脈絡膜外層厚はCDR早期に菲薄し,進行期に肥厚する二峰性の変化を示した.DRにおける脈絡膜外層厚の測定は,無治療のCDM患者における網膜症の重症度の評価に有用である可能性がある.謝辞:本研究に際しては,データの収集・解析において,手稲渓仁会病院眼科・視能訓練士の遠藤弘毅氏に多大なる協力を賜りました.ここに深謝いたします.文献1)KempenCJH,CO’ColmainCBJ,CLeskeCMCCetal:TheCpreva-lenceCofCdiabeticCretinopathyCamongCadultsCinCtheCUnitedCStates.ArchOphthalmolC122:552-563,C20042)Cunha-VazCJ,CFariaCdeCAbreuCJR,CCamposAJ:EarlyCbreakdownCofCtheCblood-retinalCbarrierCinCdiabetes.CBrJOphthalmolC59:649-656,C19753)CiullaCTA,CHarrisCA,CLatkanyCPCetal:OcularCperfusionCabnormalitiesCinCdiabetes.CActaCOphthalmolCScandC80:C468-477,C20024)HidayatCAA,CFineBS:DiabeticCchoroidopathy.CLightCandCelectronmicroscopicobservationsofsevencases.Ophthal-mologyC92:512-522,C19855)CaoCJ,CMcLeodCS,CMergesCCACetal:ChoriocapillarisCdegenerationCandCrelatedCpathologicCchangesCinChumanCdiabeticeyes.ArchOphthalmolC116:589-597,C19986)ShiragamiCC,CShiragaCF,CMatsuoCTCetal:RiskCfactorsCforCdiabeticCchoroidopathyCinCpatientsCwithCdiabeticCretinopa-thy.CGraefesCArchCClinCExpCOphthalmolC240:436-442,C20027)MelanciaCD,CVicenteCA,CCunhaCJPCatal:DiabeticCcho-roidopathy:aCreviewCofCtheCcurrentCliterature.CGraefesCArchClinExpOphthalmolC254:1453-1461,C20168)MrejenCS,CSpaideRF:OpticalCcoherencetomography:Cimagingofthechoroidandbeyond.SurvOphthalmolC58:C387-429,C20139)SezerCT,CAltinisikCM,CKoytakCIACetal:TheCchoroidCandCopticalCcoherenceCtomography.CTurkCJCOphthalmolC46:C30-37,C201610)YumusakE,OrnekK,DurmazSAetal:Choroidalthick-nessinobesewomen.BMCOphthalmolC16:48,C201611)JoCY,CIkunoCY,CIwamotoCRCetal:ChoroidalCthicknessCchangesCafterCdiabetesCtypeC2CandCbloodCpressureCcontrolCinahospitalizedsituation.RetinaC34:1190-1198,C201412)ZhangCZ,CMengCX,CWuCZCetal:ChangesCinCchoroidalCthicknessCafterCpanretinalCphotocoagulationCforCdiabeticretinopathy:aC12-weekClongitudinalCstudy.CInvestCOph-thalmolVisSciC56:2631-2638,C201513)RayessCN,CRahimyCE,CYingCGSCatal:BaselineCchoroidalCthicknessCasCaCpredictorCforCresponseCtoCanti-vascularCendothelialCgrowthCfactorCtherapyCinCdiabeticCmacularCedema.AmJOphthalmolC159:85-91,C201514)BranchiniCLA,CAdhiCM,CRegatieriCCVCetal:AnalysisCofCchoroidalmorphologicfeaturesandvasculatureinhealthyeyesusingspectral-domainopticalcoherencetomography.OphthalmologyC120:1901-1908,C201315)AdhiCM,CBrewerCE,CWaheedCNKCetal:AnalysisCofCmor-phologicalCfeaturesCandCvascularClayersCofCchoroidCinCdia-beticretinopathyusingspectral-domainopticalcoherencetomography.JAMAOphthalmolC131:1267-1274,C201316)KaseCS,CEndoCH,CYokoiCMCetal:ChoroidalCthicknessCinCdiabeticCretinopathyCinCrelationCtoClong-termCsystemicCtreatmentsCforCdiabetesCmellitus.CEurCJCOphthalmolC26:C158-162,C201617)EndoCH,CKaseCS,CTakahashiCMCetal:AlterationCofClayerCthicknessCinCtheCchoroidCofCdiabeticCpatients.CClinCExpCOphthalmolC46:926-933,C201818)RegatieriCCV,CBranchiniCL,CCarmodyCJCetal:ChoroidalCthicknessCinCpatientsCwithCdiabeticCretinopathyCanalyzedCbyCspectral-domainCopticalCcoherenceCtomography.CRetinaC32:563-568,C201219)UnsalE,EltutarK,ZirtilogluSetal:Choroidalthicknessinpatientswithdiabeticretinopathy.ClinOphthalmolC8:C637-642,C201420)NagaokaCT,CKitayaCN,CSugawaraCRCetal:AlterationCofCchoroidalCcirculationCinCtheCfovealCregionCinCpatientsCwithCtype2diabetes.BrJOphthalmolC88:1060-1063,C200421)KimCJT,CLeeCDH,CJoeCSGCetal:ChangesCinCchoroidalCthicknessCinCrelationCtoCtheCseverityCofCretinopathyCandCmacularedemaintype2diabeticpatients.InvestOphthal-molVisSciC54:3378-3384,C201322)ZhuCY,CZhangCT,CWangCKCetal:ChangesCinCchoroidalCthicknessCafterCpanretinalCphotocoagulationCinCpatientsCwithtype2diabetes.RetinaC35:695-703,C201523)SonodaS,SakamotoT,YamashitaTetal:E.ectofintra-vitrealtriamcinoloneacetonideorbevacizumabonchoroi-dalthicknessineyeswithdiabeticmacularedema.InvestOphthalmolVisSciC55:3979-3985,C201424)ZenginCMO,CCinarCE,CKucukerdonmezC:TheCe.ectCofCnicotineonchoroidalthickness.BrJOphthalmolC98:233-237,C201425)SariCE,CSariCES,CYaziciCACetal:TheCe.ectCofCsystemicCtamsulosinhydrochlorideonchoroidalthicknessmeasuredbyenhanceddepthimagingspectraldomainopticalcoher-encetomography.CurrEyeResC40:1068-1072,C201526)SonodaCS,CSakamotoCT,CYamashitaCTCetal:LuminalCandCstromalareasofchoroiddeterminedbybinarizationmeth-odCofCopticalCcoherenceCtomographicCimages.CAmCJCOph-thalmolC159:1123-1131,C201527)GuptaP,ThakkuSG,SabanayagamCetal:Characterisa-tionCofCchoroidalCmorphologicalCandCvascularCfeaturesCinCdiabetesanddiabeticretinopathy.BrJOphthalmolC101:C1038-1044,C201728)WongCSS,CVuongCVS,CCunefareCDCetal:MacularC.uidCreducesCreproducibilityCofCchoroidalCthicknessCmeasure-mentsConCenhancedCdepthCopticalCcoherenceCtomography.CAmJOphthalmolC184:108-114,C201729)MurakamiCT,CUjiCA,CSuzumaCKCetal:InCvivoCchoroidalCvascularlesionsindiabetesonswept-sourceopticalcoher-encetomography.PLoSOneC11:e0160317,C201630)WangJC,LainsI,ProvidenciaJetal:Diabeticchoroidop-athy:choroidalCvascularCdensityCandCvolumeCinCdiabeticCretinopathywithswept-sourceopticalcoherencetomogra-phy.AmJOphthalmolC184:75-83,C2017☆☆☆