特集●眼科生体染色のアップデートあたらしい眼科29(12):1599.1605,2012特集●眼科生体染色のアップデートあたらしい眼科29(12):1599.1605,2012前眼部編結膜・眼瞼疾患の生体染色VitalStainingforDisordersofConjunctivaandLids横井則彦*はじめに眼表面では,涙液層と表層上皮が1つのユニットを形成しており,一方が他方の健常性を保つ関係にある.そのため,涙液層と表層上皮のいずれかに障害が生じると眼表面に悪循環が生じうる.また,眼表面は,眼瞼と動的に緊密な関係をもっており,瞬目時の眼瞼の働きによって,涙道に向かう涙液動態や眼表面における涙液層の形成が制御され,かつ,眼表面上皮のターンオーバがなされる.そのため,眼瞼の障害は,眼表面に異常をもたらし,眼表面の異常は,眼瞼に異常をきたす要因となる.このような眼瞼と眼表面との関係を理解するうえで,生体染色は,きわめて有用であり,涙液,涙液層,上皮の正常と異常についての情報を与えてくれる.本稿では,結膜と眼瞼(特に眼瞼縁や眼瞼結膜)を対象に,生体染色の染色特性を紹介しながら,それによって検出される異常所見を紹介してみたい.日常臨床の参考になれば幸いである.I結膜,眼瞼を評価するための染色法日常診療で,結膜や眼瞼を評価するための色素として,フルオレセイン,ローズベンガル,リサミングリーンの3種類が代表的であり,本稿では,それらを紹介するが,鑑別診断や病態の把握を的確に行うためには,それぞれの色素の特性(表1)1)を理解して使用し,目的に応じて使い分ける必要がある.IIフルオレセインの特性とフルオレセイン染色所見の観察法フルオレセインは,そのナトリウム塩(分子式C20H10Na2O5,分子量376.275)が臨床に用いられる.フルオレセインの最大吸収波長は494nm(青色光),最大放出蛍光波長は521nm(緑色光)であるが,十分な蛍光強度を得るための至適濃度(0.2%程度)が存在し,濃度が高いと蛍光強度が逆に弱まってしまうという特性〔クエン表1フルオレセイン,ローズベンガル,リサミングリーンの特性と染色性特徴色素フルオレセインローズベンガルリサミングリーン光毒性(.)(+)(.)健常細胞の染色性(.)(+)(.)死細胞,変性細胞の染色性(.)(+)(+)ムチンによるブロック(.)(+)*(.)細胞間接着の破綻死細胞,変性細胞染色性が増加する病態上皮バリアの障害膜型ムチン(.)の細胞死細胞,変性細胞*ムチン(.)なら正常細胞も染色.(文献1より改変)*NorihikoYokoi:京都府立医科大学大学院医学研究科視覚機能再生外科学〔別刷請求先〕横井則彦:〒602-0841京都市上京区河原町広小路上ル梶井町465京都府立医科大学大学院医学研究科視覚機能再生外科学0910-1810/12/\100/頁/JCOPY(9)1599図1フルオレセインの蛍光特性―クエンチング(quenching)同一の眼にフルオレセインを過剰に投与した場合(上図)と涙液量を増やさないように投与した場合(下図)を比較すると,過剰投与では,蛍光強度が弱いばかりか涙液層の破壊や上皮障害が非常に観察しづらくなっていることがわかる.チング(quenching,図1)〕があり,観察対象のコントラストが減弱する.そのため,良好なコントラストを得るためのコツがある.すなわち,実際の臨床使用では,できるだけ蛍光強度を高め,かつ,涙液量を変化させないために,自家調整の滅菌溶液を用いる場合には,1%,1μl程度をマイクロピペットにて点眼し,専用の試験紙を用いる場合には,生理食塩水などを2滴程度試験紙に滴下し,よく水分を振り切って,下眼瞼縁の涙液メニスカスの水際に触れるだけの操作で染色するのがポイントである(図2).結膜の診察にフルオレセインを用いる場合,上記のようなフルオレセイン固有の蛍光特性に加えて,角膜組織とは異なる結膜組織としての特性があるため,そこにも観察上のいくつかのポイントがある.1600あたらしい眼科Vol.29,No.12,2012図2フルオレセイン試験紙を用いた染色法よく水分を振り切った試験紙を,眼瞼縁に平行に,メニスカスの水際を想定しながら,その中央に軽く当てるだけの操作で投与するとよい.図3フルオレセインの透過性亢進を伴う角膜上皮障害(点眼毒性)フルオレセイン染色後5分程度経過したのち再び観察すると,フルオレセインの透過性亢進から上皮のバリア機能の障害を定性的に評価することができる.まず,球結膜は,本来,組織的に柔軟であるうえに加齢性に皺襞を伴いやすく,皺襞にフルオレセインが貯留すると結膜上皮障害を観察する際に妨げとなりやすい.また,フルオレセインの励起光であるコバルトブルーの反射光やそれによって励起された強膜の自発蛍光が,観察時のコントラストを低下させる要因になる.さらに,角膜上皮は強いバリア機能をもつため,高いコントラストをもって上皮障害を観察することができる〔そのことを逆利用して,角膜上皮のバリア機能を定性的に評価することも可能(図3)〕が,結膜上皮は角膜上皮に比べて(10)バリア機能が弱いため,上皮下にフルオレセインが拡散しやすく,それによる背景蛍光の増加のために,時間を置くと上皮障害を観察しづらくなる.以上のことから,結膜上皮障害の観察においては,染色直後に観察するように心がけ,角膜の前に結膜の観察を終えておくのがよい.一方,高いコントラストをもって結膜上皮障害を観察するために,最大放出蛍光波長の緑色光を選択的に透過させるフィルター(ブルーフリーフィルター2):530nm付近)や眼表面での反射光をカットするフィルター(イエローフィルター:580nm付近)を用いることもできる.しかし,より明瞭に結膜上皮障害の範囲を把握するには,臨床的には,後述するローズベンガル,あるいはリサミングリーン染色が有用である.IIIフルオレセイン染色を用いた結膜および眼瞼の異常の観察の実際フルオレセインで涙液を染色すると,涙液メニスカスに貯留した涙液と結膜の皺襞間に貯留した涙液が観察される.この皺襞間の色素の貯留は,逆に結膜の皺襞を浮き彫りにしてくれるため,結膜弛緩症の評価にフルオレセイン染色は非常に有用である(図4).また,角膜と結膜の両方に上皮障害を伴う疾患の観察においては,フルオレセイン染色とブルーフリーフィルターを用いると,両方の上皮障害を同程度のコントラストで観察できるた図4フルオレセインとブルーフリーフィルターを用いた結膜皺襞の観察結膜皺襞に貯留するフルオレセインは,上皮障害の観察の妨げにはなるが,結膜弛緩症の観察には有用である.ブルーフリーフィルターを用いると高いコントラストで観察が可能である.め,非常に有用である(図5).一方,流涙症の鑑別診断において,適切に染色されたメニスカスの高さが高い場合,一度,しっかりと瞬目させて観察することで,眼瞼の機能を介した涙小管ポンプの機能を評価することができる.すなわち,強く瞬目させて十分に涙小管ポンプを働かせた場合にメニスカスが低くなれば,涙道閉塞(狭窄を含む)の関与はあるとしても少ないということになる.実際このテストは,結膜弛緩症と涙道狭窄のどちらが流涙症の原因になっているのかを鑑別するうえで役立図5フルオレセインとブルーフリーフィルターを用いた輪部近傍の上皮障害の観察角膜と結膜の両方にまたがって上皮障害が存在する眼表面疾患の観察にフルオレセインとブルーフリーフィルターの併用はきわめて有用である.図6Sjogren症候群における球結膜の上皮障害の観察Sjogren症候群では,角膜にほとんど上皮障害を認めない場合でも球結膜に高度の結膜上皮障害がみられる場合がよくあり,フルオレセインとブルーフリーフィルターを用いた観察で結膜上皮障害をコントラストよく観察できる.(11)あたらしい眼科Vol.29,No.12,20121601つ.また,結膜上皮障害の観察は,涙液減少型ドライアイ(特にSjogren症候群)と薬剤性角膜上皮障害の鑑別に非常に有用であり,前者では,角膜に比べて結膜の上皮障害が強く(図6),後者では,結膜に比べて角膜の上皮障害が高度になりやすいという特徴がある3).眼瞼結膜についていえば,フルオレセイン染色を用いると,濾胞や乳頭を観察しやすい.さらに結膜結石もよく染色されるため,フルオレセインとブルーフリーフィルターで観察しながら,結石を除去すると出血に邪魔されずに結石除去を行いやすい.さらに,眼瞼結膜のlidwiper領域(異物溝前方の眼瞼縁の眼瞼結膜領域)は,眼表面と摩擦を生じうる部位であるが,この部の上皮障害(lid-wiperepitheliopathy4))はフルオレセインとブルーフリーフィルターを用いることでより明瞭に観察することができ,同様に,マイボーム腺機能不全でみられうる皮膚-粘膜移行部の乱れも明瞭に観察できる.さらに,この方法で涙腺の導管の開口部からの涙液分泌をSeidelテストのごとくに観察することも可能である.IVローズベンガルの特性とローズベンガル染色所見の観察法ローズベンガル〔フルオレセインの誘導体,食品添加物(食紅)の1つ,分子式C20H2Cl4Na2O5,分子量1017.64〕は,1%の自家調整溶液,あるいは,日本では市販されていないが,ローズベンガル試験紙が臨床に用いられる.試験紙を用いた場合,フルオレセイン試験紙の場合と異なり生理食塩水などを多めに(数滴以上)滴下しないと色素が試験紙から離れにくい.また,十分に涙液中に投与しないと染色が薄く高いコントラストが得られにくい.一方,染色後は,すぐさま洗い流さないと結膜や眼瞼の染色が抜けにくいという難点がある.ローズベンガルは光照射により一重項酸素を発生し光毒性をもつ(表1).刺激性が強いため染色前に点眼麻酔を必要とし,この刺激性や染色範囲が濃度依存性に広がることのため,近年,同様の染色特性を示す(表1)リサミングリーン染色に取って代わられ,使用されなくなってきている.しかし,近年,表層上皮の微絨毛に発現する膜型ムチンの1つ(MUC16)とガレクチン3のクロスリンクがバリア機能を有し,ローズベンガルの透過を制限することが明らかにされ5),MUC16-ガレクチン3のバリア機能の障害を検出する色素としてローズベンガルが注目されているVローズベンガル染色を用いた結膜および眼瞼の異常の観察の実際ローズベンガルはフルオレセインと同様に正常の細胞を染色しないが,理論的には膜型ムチンの発現を欠く正常細胞は染色するため(しかし,このような細胞が実際の眼で存在するのかどうか疑問がもたれる),ムチンの被覆を欠く表層上皮,死細胞や変性細胞を染色する(表図7Sjogren症候群でみられた上方球結膜の上皮障害所見涙液減少のため瞬目時の摩擦によって生じたものと考えられる.フルオレセインを用いた観察(ブルーフリーフィルターなし)では,観察しづらい上皮の障害領域をローズベンガルを用いることで明瞭に観察することができる.1602あたらしい眼科Vol.29,No.12,2012(12)図8Lid.wiperepitheliopathyにおけるフルオレセイン染色(左)とローズベンガル染色(右)の比較同様の部位が染色されているのがわかるが,ローズベンガル染色のほうが病変の広がりが明瞭である.1).ただし,フルオレセインと異なり点状表層角膜症は染色しない.したがって,Sjogrenによって初めて紹介されたように,Sjogren症候群の診断における球結膜の上皮障害(ムチンの被覆を欠く領域)の検出に優れ,一般的にもドライアイにおける結膜上皮障害の観察や上輪部角結膜炎の診断に用いられてきた(図7).また,下方円蓋部の粘糸や角膜糸状物,lid-wiperepitheliopathy4)(図8),ソフトコンタクトレンズで生じる球結膜染色6)の観察にも役立つ.健常眼でも,Marx’sline(眼瞼縁の皮膚粘膜移行部にほぼ一致)7.9)が染色される.球結膜上皮の障害部位では,ローズベンガルに染色された上皮細胞は,赤い斑点として観察される(図9)が,詳細に見ると,色素は上皮細胞内に取り込まれており,特に,核において濃度が高いとされる.ローズベンガル染色は,ドライアイ研究会によるドライアイの診断基準に採用されてはいるが,近年,刺激性の少ないリサミングリーンに取って代わられつつある.VIリサミングリーンの特性とリサミングリーン染色所見の観察法リサミングリーンB(アシッドグリーン50,分子式C27H25N2NaO7S2,分子量576.61)は,1%のリサミングリーン自家調整溶液,あるいは,日本では市販されていないが,専用の試験紙が臨床に用いられる.試験紙を用いる場合,ローズベンガルの場合と同様,生理食塩水などを多め(5滴程度)に滴下しないと色素が離れにくく,十分に投与しないと染色が薄くなりやすい.また,染色(13)図9上輪部角結膜炎の症例に対するローズベンガル染色の高倍率での観察所見高倍率で,上皮細胞が赤い斑点として染色されているのがわかる.後は,すぐさま洗い流さないと眼瞼皮膚や結膜の染色が抜けにくいという難点があり,これもローズベンガルの場合と同様である.臨床的には,リサミングリーンの染色性はローズベンガルと同様〔細胞レベルではリサミングリーンは,ムチンのバリアにその透過を妨げられない(表1).しかし,ムチンのバリアが健常な変性細胞や死細胞は存在しないと思われるため,変性細胞や死細胞の染色性は,ローズベンガルと同様と考えられる〕と考えられるが,ローズベンガルのような眼表面に対する刺激性がないため,近年,ローズベンガルに代わって好んで用いられるようになってきている.あたらしい眼科Vol.29,No.12,20121603VIIリサミングリーン染色を用いた結膜および眼瞼の異常の観察の実際リサミングリーンもドライアイの結膜上皮障害の検出にすぐれ,Sjogren症候群を初めとする涙液減少型ドライアイや上輪部角結膜炎の診断に非常に有用である.特に充血などの赤色病変の影響を受けにくいため,ローズベンガルよりも結膜病変の観察に優れる.ドライアイ研図10リサミングリーンによるMarx'slineの染色所見角膜上方に上皮欠損(その部にリサミングリーンが貯留し基底部を染色している)を認める症例でのMarx’slineの染色所見(白入り▽).ところどころ乱れはあるが,Marx’slineが明瞭に染色されている.図12乾燥感を訴えるハードコンタクトレンズ装用眼でみられたBitot斑Bitot斑部の上皮は病的角化を伴っているため,その表面が疎水性を示して染色されず,その周りを取り囲むように,ムチンの被覆を失った変性細胞が染色されていると考えられる(矢印).究会のドライアイの診断基準における角結膜上皮障害の検査に本検査も採用されており,近年,ドライアイ用の点眼薬の臨床治験が本色素を用いて行われることもある.正常でもMarx’sline7.9)(図10)が染色される.ドライアイを訴えるソフトコンタクトレンズ装用眼のlid-wiperepitheliopathyや球結膜ステイニング(図11)やハードコンタクトレンズ装用眼のビトー斑10)(Bitot’sspot)(図12)の検出にも優れるため,コンタクトレン図11乾燥感を訴えるソフトコンタクトレンズ装用眼にみられたlid.wiper部と球結膜の障害部のリサミングリーンによる染色所見Lid-wiperepitheliopathy(白抜き▽)と球結膜染色が明瞭に認められる.図13リサミングリーンによる結膜縫合に用いたシルク糸の可視化手術後2週間の所見.自然脱落していないシルク糸がリサミングリーン染色されている(白入り▽).取り残しのない抜糸に糸の可視化は有用である.1604あたらしい眼科Vol.29,No.12,2012(14)ズ装用眼のドライアイ検査としても有用である.また,眼瞼下垂術後にみられる眼瞼と上方球結膜の摩擦11)による上皮病変の検出や,結膜をシルク糸で縫合した場合に,抜糸前の糸の可視化(図13)にも有用である.おわりに角膜に比べ,結膜や眼瞼(眼瞼縁や眼瞼結膜)の病変は,積極的に意識して観察しないと情報が得られない.そのため,これらの病変はともすれば見落とされやすい.また,ローズベンガル染色やリサミングリーン染色は,国内で入手できる試験紙がないために,海外から輸入したり,自己調整しなければならないという煩雑さがあり,このことも眼表面の診察におけるハードルとなっている.しかしながら,ローズベンガルと同様の染色性を有しながら刺激性のないリサミングリーン染色やフィルターを併用したフルオレセイン染色を駆使することにより,眼表面と眼瞼がかかわる異常を看破でき,眼表面の鑑別診断や治療が大幅にグレードアップすることは事実である.そして,それは,角膜観察だけでは得られないさまざまな病態への洞察を生む契機ともなる.眼表面の治療の進歩とともに,的確な診断が求められている.そのためにも,染色色素の特性をよく理解したうえでそれらを最大限に活用し,病態把握と診断につなげていただきたい.文献1)ChodoshJ,DixRD,HowellRCetal:StainingcharacteristicsandantiviralactivityofsulforhodamineBandlissaminegreenB.InvestOphthalmolVisSci35:1046-1058,19942)KohS,WatanabeH,HosohataJetal:Diagnosingdryeyeusingablue-freebarrierfilter.AmJOphthalmol136:513-519,20033)YokoiN,KinoshitaS:Importanceofconjunctivalepithelialevaluationinthediagnosticdifferentiationofdryeyefromdrug-inducedepithelialkeratopathy.AdExpMedBiol438:827-830,19984)KorbDR,GreinerJV,HermanJPetal:Lid-wiperepitheliopathyanddry-eyesymptomsincontactlenswearers.CLAOJ28:211-216,20025)ArguesoP,Guzman-AranguezA,MantelliFetal:Associationofcellsurfacemucinswithgalectin-3contributestotheocularsurfaceepithelialbarrier.JBiolChem284:23037-23045,20096)LakkisC,BrennanNA:Bulbarconjunctivalfluoresceinstaininginhydrogelcontactlenswearers.CLAOJ22:189-194,19967)YamaguchiM,KutsunaM,UnoTetal:Marxline:fluoresceinstaininglineontheinnerlidasindicatorofmeibomianglandfunction.AmJOphthalmol141:669675,20068)BronAJ,YokoiN,GaffneyEAetal:Asolutegradientinthetearmeniscus.I.AhypothesistoexplainMarx’sline.OculSurf9:70-91,20119)BronAJ,YokoiN,GaffneyEAetal:Asolutegradientinthetearmeniscus.II.Implicationsforlidmargindisease,includingmeibomianglanddysfunction.OculSurf9:92-97,201110)東原尚代,横井則彦:ビトー斑(Bitot’sspot).日コレ誌48:171-172,200611)横井則彦,加藤浩晃,渡辺彰英:眼瞼下垂手術と角膜上皮障害.眼科手術25:387-389,2012(15)あたらしい眼科Vol.29,No.12,20121605