《第4回日本視野学会シンポジウム》あたらしい眼科33(9):1349?1355,2016cシンポジウム3:機能と構造のブレークスルー前眼部視路疾患金森章泰神戸大学大学院医学研究科臨床医学領域外科系講座眼科学分野UpdatesofStructureandFunctioninDiseasesofAnteriorVisualPathwayAkiyasuKanamoriDivisionofOphthalmology,DepartmentofSurgeryRelated,KobeUniversityGraduateSchoolofMedicineはじめに網膜神経節細胞の神経線維は視神経を通り,視交叉,視索を経て,外側膝状体でシナプスを形成する.前部視路疾患は,網膜神経節細胞から視神経,外側膝状体に至る視路病変と総括できる.まさに障害される部位は緑内障と同様である.緑内障診療では光干渉断層計(OCT)がもはや不可欠なツールとなった感があり,緑内障においては,機能とOCTで測定した構造的評価に相関があることが多くの報告で証明されている.OCTによるパラメータとして,乳頭周囲網膜神経線維層(circumpapillaryretinalnervefiberlayer:cpRNFL)あるいは黄斑部解析による黄斑部網膜神経線維層(macularretinalnervefiberlayer:mRNFL)・網膜神経節細胞層+内網状層(ganglioncelllayer+innerplexiformlayer:GCL+IPL)・網膜神経節複合体(ganglioncellcomplex:GCC=mRNFL+GCL+IPL)などがある.前部視路疾患においても同様に,OCTによる構造的評価と機能に相関がみられることは容易に予想されるが,一方,その解離についてもいくつかの報告がなされている.本稿では前眼部視路疾患において構造と機能の相関ならびにその解離について実例を示しながら解説する.I視神経疾患における構造と機能急性の視神経障害ではどの時期から構造的障害がOCTで検出されるのだろうか?外傷性視神経症は物理的な急性の神経線維障害であり,実験動物モデルでは視神経挫滅モデルや視神経切断モデルに相応する.筆者らはスペクトラルドメインOCT(SD-OCT)を用いた研究において,cpRNFLとGCCの経時的変化は同程度の速度で進行することを報告した1).受傷後1カ月までは急速に変性が進行し,3カ月程度でプラトーに達していた(図1).このようにある一定の期間が過ぎれば,視神経疾患では必ず構造的障害がOCTで確認されると考えられる.逆に心因性視力障害でも構造的評価は参考となる.心因性視力障害は視機能の原因となりうる基質疾患がないため,時として視神経症との鑑別が必要とされる.片眼性の場合は相対的瞳孔求心路障害(relativeafferentpupillarydefect:RAPD)が一つの指標となるが,両眼性の場合はその診断が困難となることも多い.発症後1カ月以上も経過した後にOCTで異常がみられない場合は視神経症を否定してよいと考えられ,OCTは心因性視力障害の診断の一助となると考える.視神経炎後の構造的障害に関しても近年報告が増えてきた.多発性硬化症(multiplesclerosis:MS)や視神経脊髄炎(neuromyelitisoptica:NMO)などにおける視神経炎後では,cpRNFLや黄斑部構造が菲薄化するのは当然である.一般的にNMOではMSよりもcpFNFLや黄斑部障害が強いことが報告されているが2~6),NMOはMSより視機能障害が強い事実を反映していると思われ,OCT解析が視神経炎を発症した際の両者の鑑別に役立つとは考えにくい.視神経炎におけるOCT所見と機能の相関については,MonteiroらがMSとNMOにおける視神経炎患者を比べ,NMOのほうが相関が高いと述べている5).これも障害が強いほうが,相関係数は一般的に大きくなる統計上の現象ともとらえられる.また,視神経炎を発症していない(non-ON)MS患者での構造的評価にも興味深い点がある.神経炎の既往のない多発性硬化症の眼(MS-nonON)でもcpRNFLの菲薄化がみられ7~9),さらには再発をしなくても徐々にcpRNFL厚の減少が起こることが報告された10~12).黄斑部構造においても,cpRNFLと同様にMS-nonONでは菲薄化がみられる4?6,9,13?15).基本的にはこれらの眼の機能は正常であることが予想され,なぜ構造的異常のみが進行するのかは神経科学の分野ではトピックとなっている.一方,MS-nonONでみられたようなcpRNFLの菲薄化がNMO-nonONではみられなかったとしている3,14,16).しかし,黄斑部網膜内層に限ると,視神経脊髄炎スペクトラム疾患(neuromyelitisopticaspectrumdisorder:NMOSD)-nonONでは正常眼に比べ菲薄化していたという結果がある4,17).今後のOCTを用いた構造的障害の解析は,NMOSDにおいて,再発のない維持期に軸索変性が慢性的・潜在的に生じているかどうかに関して重要な傍証を与えると思われ,さらなる検討が必要であると考える.さらに近年報告された微小?胞様黄斑浮腫(microcysticmacularedema:MME)も機能と相関しうる構造的所見の一つである(図2).2012年にGelfandらはMS患者の視神経萎縮眼で内顆粒層にMMEがみられることを報告した18).MMEはMSの活動性と相関しており19),また,NMOがMSより多くの確率で観察されることが報告されている20,17).近年の内顆粒層と外網状層を分離して詳細に観察した報告では,やはりNMOで多くMMEがみられ,視機能程度と相関していること21),また180眼のMSとNMOに関係しない原因による視神経萎縮眼180眼のうち,16眼においてMMEを認めたとされる22).MMEの発生機序としてはいくつかの仮説がある.内顆粒層にはMuller細胞があり,アクアポリン4が局在することから,NMOでのMMEは抗アクアポリン4抗体による可能性が示唆されている.これが本当ならば,NMOにおいて血清中の抗アクアポリン4抗体が眼内まで到達し,障害をもたらしている可能性がある.血管からの漏出は否定されている23).また,NMOやMSに関係なく,Leber病などの遺伝性視神経症24)や虚血性視神経症・圧迫性視神経症でもみられた22)ことから,網膜内の炎症や脱髄が原因ではなく視神経神経変性による逆行性変性によってMuller細胞を含む内顆粒層が障害されMMEが生じると考えられる.II視交叉病変による構造と機能網膜神経節細胞の軸索は視交叉にて交叉するため,病変の部位により特徴的な視野欠損が生じる.視交叉正中から障害されやすい下垂体腺腫では,交叉性線維の障害のため耳側半盲を呈する.交叉性視神経線維は鼻側半網膜に分布する網膜神経節細胞からの神経線維であり,非交叉性視神経線維は耳側半網膜からの線維である.交叉性線維の障害により,視神経乳頭はbandatrophy(帯状萎縮)を呈するが,これは鼻側半網膜に分布する網膜神経節細胞の軸索の多くが視神経乳頭の水平部に入射しているからである.早期緑内障では,耳側半網膜からの神経線維が障害されやすいため,視神経乳頭では耳上側・耳下側の陥凹拡大がみられ,すなわち垂直性の障害を呈する.緑内障と視交叉部圧迫性視神経症は対称的な構造障害パターンを示す.cpRNFLの水平成分の障害が,視交叉部病変で高い病態識別能を示すことがタイムドメインOCT(TD-OCT)ですでに報告され25~27),SD-OCTのcpRNFL解析も同様であった(図3)27~29).さらに筆者らは解析をすすめ,鼻側半網膜からの神経線維がcpRNFLとしてどのように分布しているかを検討した.完全な耳側半盲を呈す眼において交叉性線維がすべて消失したと仮定すると,すべての神経線維に対する鼻側半網膜の神経線維の占める割合を算出することができる.結果,耳側cpRNFLと同様に鼻側にも2時と5時方向に厚みのピークが存在することが証明された(図4)30).一方,SD-OCTを用いた黄斑部解析では,内層網膜に限定した解析が可能となったため,耳側半網膜と鼻側半網膜の障害の違いがより明らかに確認できる31).筆者らは3DOCT-2000(Topcon)を用いて,黄斑部内層網膜解析の診断能につき鼻側半網膜と耳側半網膜に分けて検討した(図5).予想されたとおり,鼻側半網膜のmRNFL,GCL+IPL,GCCともに耳側半網膜よりも有意に高い検出力をもつことがわかった.中心窩を通る垂直経線で耳側・鼻側で明らかに障害部位が異なることがわかる32).この解析では鼻側視野は正常な患者,すなわち耳側半網膜からの神経線維は正常であろう患者のみを検討したにもかかわらず,耳側半網膜においても一定のパターンをもって障害がみられることもわかった.以前から提唱されている黄斑部付近での交叉性・非交叉性線維の混在33,34),“naso-temporaloverlap”現象なのかもしれない.あるいは構造と機能が解離しているサブクリニカルな構造的障害を検出しているものと考える.III視索障害による構造と機能視交叉部よりさらに後方にある視索障害では,左右で対象的な構造的変化が生じる.たとえば右側の視索障害は左同名半盲を呈するが,右眼に投影する非交叉性線維,すなわち耳側半網膜からの線維と,左眼に投影する交叉性線維,すなわち鼻側半網膜からの線維が障害されることになる.結果,右眼のcpRNFLは初期緑内障のような菲薄化(二峰性ピークがなくなる)とGCCは耳側半網膜での菲薄化があり,左眼のcpRNFLは水平性の菲薄化とGCCは鼻側半網膜の菲薄化となる(図6)35).このようにOCT解析結果と視野が一致する症例が散見される.IV前眼部視路疾患における構造と機能の解離数多くの視神経症のなかで,OCT解析による構造的障害の把握が病名診断までに役立てば便利である.しかし,多くの視神経萎縮眼では広範に構造的障害をきたすので,OCTによる視神経症の病名診断は不可能といわざるをえない.また,OCTで異常があっても,視機能が正常に回復した視神経症例も散見される.例えば,図7に示す外傷性視神経症の症例では,いったん中心視野が消失し視力が低下したのちに,視機能が正常化したにもかかわらず,OCTで明らかな構造的障害が存在する.軽度の特発性視神経炎でもよくみられる現象である.では,このような構造的障害は何を反映しているのだろうか?そもそも視機能が消失してもOCTで測定できるcpRNFLや黄斑部パラメータの厚みはゼロにはならない36,37).神経成分以外の組織が厚みの中には存在するからである.また,よく緑内障では網膜神経節細胞の30%が障害されても自動視野計では視野欠損は検出できないといわれる.そのような余剰能?があるために構造と機能が解離するのだろうか?いまだに解答できない疑問も数多く残っている.文献1)KanamoriA,NakamuraM,YamadaYetal:Longitudinalstudyofretinalnervefiberlayerthicknessandganglioncellcomplexintraumaticopticneuropathy.ArchOphthalmol130:1067-1069,20122)NaismithRT,TutlamNT,XuJetal:Opticalcoherencetomographydiffersinneuromyelitisopticacomparedwithmultiplesclerosis.Neurology72:1077-1082,20093)RatchfordJN,QuiggME,CongerAetal:OpticalcoherencetomographyhelpsdifferentiateneuromyelitisopticaandMSopticneuropathies.Neurology73:302-308,20094)SycSB,SaidhaS,NewsomeSDetal:Opticalcoherencetomographysegmentationrevealsganglioncelllayerpathologyafteropticneuritis.Brain135:521-533,20125)MonteiroML,FernandesDB,Apostolos-PereiraSLetal:QuantificationofretinalneurallossinpatientswithneuromyelitisopticaandmultiplesclerosiswithorwithoutopticneuritisusingFourier-domainopticalcoherencetomography.InvestOphthalmolVisSci53:3959-3966,20126)FernandesDB,RazaAS,NogueiraRGetal:Evaluationofinnerretinallayersinpatientswithmultiplesclerosisorneuromyelitisopticausingopticalcoherencetomography.Ophthalmology120:387-394,20137)HendersonAP,TripSA,SchlottmannPGetal:Aninvestigationoftheretinalnervefibrelayerinprogressivemultiplesclerosisusingopticalcoherencetomography.Brain131:277-287,20088)PueyoV,MartinJ,FernandezJetal:Axonallossintheretinalnervefiberlayerinpatientswithmultiplesclerosis.MultScler14:609-614,20089)TatraiE,SimoM,IljicsovAetal:Invivoevaluationofretinalneurodegenerationinpatientswithmultiplesclerosis.PLoSOne7:e30922,201210)TalmanLS,BiskerER,SackelDJetal:Longitudinalstudyofvisionandretinalnervefiberlayerthicknessinmultiplesclerosis.AnnNeurol67:749-760,201011)HerreroR,Garcia-MartinE,AlmarceguiCetal:Progressivedegenerationoftheretinalnervefiberlayerinpatientswithmultiplesclerosis.InvestOphthalmolVisSci53:8344-8349,201212)NarayananD,ChengH,BonemKNetal:Trackingchangesovertimeinretinalnervefiberlayerandganglioncell-innerplexiformlayerthicknessinmultiplesclerosis.MultScler20:1331-1341,201413)AlbrechtP,RingelsteinM,MullerAKetal:Degenerationofretinallayersinmultiplesclerosissubtypesquantifiedbyopticalcoherencetomography.MultScler18:1422-1429,201214)SchneiderE,ZimmermannH,OberwahrenbrockTetal:Opticalcoherencetomographyrevealsdistinctpatternsofretinaldamageinneuromyelitisopticaandmultiplesclerosis.PLoSOne8:e66151,201315)Garcia-MartinE,PoloV,LarrosaJMetal:Retinallayersegmentationinpatientswithmultiplesclerosisusingspectraldomainopticalcoherencetomography.Ophthalmology121:573-579,201416)deSezeJ,ArndtC,JeanjeanLetal:Relapsinginflammatoryopticneuritis:isitneuromyelitisoptica?Neurology70:2075-2076,200817)SotirchosES,SaidhaS,ByraiahGetal:Invivoidentificationofmorphologicretinalabnormalitiesinneuromyelitisoptica.Neurology80:1406-1414,201318)GelfandJM,NolanR,SchwartzDMetal:Microcysticmacularoedemainmultiplesclerosisisassociatedwithdiseaseseverity.Brain135:1786-1793,201219)SaidhaS,SotirchosES,IbrahimMAetal:Microcysticmacularoedema,thicknessoftheinnernuclearlayeroftheretina,anddiseasecharacteristicsinmultiplesclerosis:aretrospectivestudy.LancetNeurol11:963-972,201220)GelfandJM,CreeBA,NolanRetal:Microcysticinnernuclearlayerabnormalitiesandneuromyelitisoptica.JAMANeurol70:629-633,201321)KaufholdF,ZimmermannH,SchneiderEetal:Opticneuritisisassociatedwithinnernuclearlayerthickeningandmicrocysticmacularedemaindependentlyofmultiplesclerosis.PLoSOne8:e71145,201322)AbeggM,DysliM,WolfSetal:Microcysticmacularedema:retrogrademaculopathycausedbyopticneuropathy.Ophthalmology121:142-149,201423)WolffB,BasdekidouC,VasseurVetal:Retinalinnernuclearlayermicrocysticchangesinopticnerveatrophy:anovelspectral-domainOCTfinding.Retina33:2133-2138,201324)BarboniP,CarelliV,SaviniGetal:Microcysticmaculardegenerationfromopticneuropathy:notinflammatory,nottrans-synapticdegeneration.Brain136:e239,201325)KanamoriA,NakamuraM,MatsuiNetal:Opticalcoherencetomographydetectscharacteristicretinalnervefiberlayerthicknesscorrespondingtobandatrophyoftheopticdiscs.Ophthalmology111:2278-2283,200426)MonteiroML,MouraFC:ComparisonoftheGDxVCCscanninglaserpolarimeterandthestratusopticalcoherencetomographinthedetectionofbandatrophyoftheopticnerve.Eye(Lond)22:641-648,200827)Costa-CunhaLV,CunhaLP,MaltaRFetal:ComparisonofFourier-domainandtime-domainopticalcoherencetomographyinthedetectionofbandatrophyoftheopticnerve.AmJOphthalmol147:56-63e52,200928)NakamuraM,Ishikawa-TabuchiK,KanamoriAetal:BetterperformanceofRTVuethanCirrusspectraldomainopticalcoherencetomographyindetectingbandatrophyoftheopticnerve.GraefesArchClinExpOphthalmol250:1499-1507,201229)MoonCH,LeeSH,KimBTetal:Diagnosticabilityofretinalnervefiberlayerthicknessmeasurementsandneurologichemifieldtesttodetectchiasmalcompression.InvestOphthalmolVisSci53:5410-5415,201230)UedaK,KanamoriA,AkashiAetal:Evaluationofthedistributionpatternofthecircumpapillaryretinalnervefibrelayerfromthenasalhemiretina.BrJOphthalmol99:1419-1423,201531)OhkuboS,HigashideT,TakedaHetal:Relationshipbetweenmacularganglioncellcomplexparametersandvisualfieldparametersaftertumorresectioninchiasmalcompression.JpnJOphthalmol56:68-75,201232)AkashiA,KanamoriA,UedaKetal:ThedetectionofmacularanalysisbySD-OCTforopticchiasmalcompressionneuropathyandnasotemporaloverlap.InvestOphthalmolVisSci55:4667-4672,201433)TeraoN,InatomiA,MaedaT:Anatomicalevidencefortheoverlappeddistributionofipsilaterallyandcontralaterallyprojectingganglioncellstothelateralgeniculatenucleusinthecatretina:amorphologicstudywithfluorescenttracers.InvestOphthalmolVisSci23:796-798,198234)ChalupaLM,LiaB:Thenasotemporaldivisionofretinalganglioncellswithcrossedanduncrossedprojectionsinthefetalrhesusmonkey.JNeurosci11:191-202,199135)KanamoriA,NakamuraM,YamadaYetal:Spectraldomainopticalcoherencetomographydetectsopticatrophyduetooptictractsyndrome.GraefesArchClinExpOphthalmol251:591-595,201336)KanamoriA,NakamuraM,TomiokaMetal:Structurefunctionrelationshipamongthreetypesofspectraldomainopticalcoherenttomographyinstrumentsinmeasuringparapapillaryretinalnervefibrelayerthickness.ActaOphthalmol91:e196-202,201337)UedaK,KanamoriA,AkashiAetal:DifferenceincorrespondencebetweenvisualfielddefectandinnermacularlayerthicknessmeasuredusingthreetypesofspectraldomainOCTinstruments.JpnJOphthalmol59:55-64,2015図1外傷性視神経症患者4例のOCT測定値の変化縦軸は,受傷眼の測定値の健常な反対眼に対する眼の割合を示す.受傷後1カ月までは急速に菲薄化が進行し,3カ月程度でプラトーに達していた.〔別刷請求先〕金森章泰:〒650-6048神戸市中央区楠町7-5-2神戸大学大学院医学研究科臨床医学領域外科系講座眼科学分野Reprintrequests:AkiyasuKanamori,M.D.,Ph.D.,DivisionofOphthalmology,DepartmentofSurgeryRelated,KobeUniversityGraduateSchoolofMedicine,7-5-2Kusunoki-cho,Chuo-ku,Kobe,Hyogo650-6048,JAPAN0910-1810/16/\100/頁/JCOPY(107)1349図2OCTによる黄斑部断層像が示す微小?胞様黄斑浮腫(MME)視神経脊髄炎による視神経萎縮眼において内顆粒層にMMEを認める.BはAより3年後の像であり,MMEが若干増加している.1350あたらしい眼科Vol.32,No.9,2015(108)図3視神経乳頭帯状萎縮(右眼)におけるOCT所見視神経乳頭写真では耳側・鼻側に蒼白化がみられる.CirrusとRTVueのcpRNFLで,水平性のNFLの菲薄化がみられる.また,黄斑部解析では鼻側半網膜での網膜内層障害が著明である.視野は耳側半盲を呈している.図4鼻側半網膜へのcpRNFL分布解析(右眼)鼻側視野が正常かつ下垂体病変による耳側半盲眼で,視野感度とcpRNFLの12個の各セクターにおけるcpRNFLの直線回帰から,視野感度が0となる点のcpRNFL厚を算出し,正常眼平均値からの減少量を求めた.A:各セクターごとの減少量を示す.1時と5時に減少量のピークがあることがわかる.すなわちこれが,鼻側半網膜へ投影されるcpRNFL量と推測される.B:正常眼のcpRNFL厚のTSNITプロファイルを示す.耳側における二峰性パターンは有名であるが,鼻側においても二峰性パターンがあり,Aの結果と一致する.C:鼻側半網膜と耳側半網膜へのcpRNFLの分布のシェーマを示す.血管やグリア細胞などの神経線維以外の成分(baselevel)に加え,1時と5時にピークをもち全周に一定の厚みをもつ鼻側半網膜への神経線維成分,11時と7時にピークをもつ耳側半網膜への神経成分が加算されると考えられる.(109)あたらしい眼科Vol.32,No.9,20151351図5視神経乳頭帯状萎縮(左眼)におけるOCT黄斑部解析3DOCT-2000での黄斑部解析はAのように10×10グリッドに分割される.正常眼の99%タイル以下の厚みである領域は赤色で示される.図4で示したように鼻側半網膜の大きな障害がmRNFLやGCL+(GCL+IPLと同義)で観察される.本症例では耳側半網膜にも障害がみられ,49眼の鼻側視野が正常な患者群で,耳側半網膜における各グリッドが赤色であった症例の割合(%)をB(mRNFL),C(GCL+)で示した.半数以上の症例で耳側半網膜でのmRNFLとGCL+の菲薄化がみられ,mRNFLでは中心窩を囲むように,また,GCL+では中心窩付近で菲薄化していることがわかる.1352あたらしい眼科Vol.32,No.9,2015(110)図6左視索症候群の一例右眼視神経乳頭はとくに耳側の蒼白化が著明で水平性の視神経萎縮(帯状萎縮)がみられる.左眼視神経乳頭は耳上側から耳下側にかけて蒼白化がみられる.MRI画像(T1強調ガドリニウム造影)では左視索を巻き込んだ脳腫瘍(神経膠腫)を認める.視野は完全な右同名半盲である.OCTの黄斑部解析では右眼では鼻側半網膜および左眼では耳側半網膜で各種層厚の菲薄化が著明である.図7外傷性視神経症(右眼)の一例自転車から転倒し,頭部を強打した.受傷直後の視力は0.7であった.cpRNFLおよびGCCは受傷3週後ではすでに大きく減少し,受傷5カ月後には約6割程度の厚みまで菲薄化した.しかし,自然に視機能は回復し,受傷1年後には視力が1.0まで改善した.(111)あたらしい眼科Vol.32,No.9,20151353(112)(113)あたらしい眼科Vol.32,No.9,20151355