2016年3月11日
網膜色素上皮(RPE)は、リポフスチンとして蓄積する視覚サイクル副産物のリサイクルを通じて感覚網膜をサポートします。これらの製品は自家蛍光性であり、in vivoで定性的にイメージングできます。ここでは、共焦点走査型レーザー検眼法を用いてRPEリポフスチンを定量的にイメージングする方法について述べます。
定量オートフルオレッセンス(qAF)の全体的な目的は、健康な眼および疾患のある眼の両方において、網膜の支持細胞である網膜色素上皮(RPE)におけるリポフスシンの全体的なレベルを評価することです。この手法は、網膜色素上皮の健康状態が加齢黄斑変性(AMD)の発症にどのように関与しているかなど、網膜細胞生物学における重要な疑問を解決するのに役立ちます。この手法の主な利点は、眼底におけるリポフスシン自発蛍光の絶対値を決定できることであり、それにより、患者間、同一患者の画像撮影セッション間、および大規模な研究集団において、定量的かつ再現性のある追跡調査が可能になります。
イメージングを行う前に、メーカーの指示に従って、データ収集のための共焦点走査レーザー検眼鏡(CSLO)を適切にセットアップします。メーカーから購入した内部蛍光リファレンスを取り付けるには、レンズを回して取り外し、装置のメタルリングを緩めて外し、リファレンスが含まれている新しいメタルリングと交換します。光を妨げなく通過させるため、瞳孔を少なくとも6mmまで散瞳させることが不可欠です。
0.5%トロピカミドおよび2.5%フェニレフリンを用いて、患者の瞳孔を少なくとも6mmまで散瞳させます。これは、眼底の観察および測定において、光を遮ることなく透過させるために不可欠です。患者をCSLOに適切に配置し、顎を顎台に載せ、額を額当てに密着させ、外眼角がインジケーターに正しく揃うように調整します。ベースライン画像を撮影するには、まず近赤外反射(IR光)で眼底を撮影し、カメラを黄斑上に中心合わせし、大まかなピント合わせを行います。
患者を適切に配置した後、コントロールパネルのハードウェア設定をIRイメージングモードに切り替え、眼底に完全にピントが合うまでカメラを手動で位置合わせし、撮影を行います。次に、コントロールパネルの設定をIROCTに変更します。これは、スペクトラルドメイン光干渉断層計(SDOCT)をIRイメージングと併用し、黄斑に潜在的な疾患がないかを評価するものです。イメージングウィンドウに表示されるガイドを使用して、OCTを眼底のIR画像に対して正しく方向合わせしてください。
最適なSDOCT品質を得るために、OCT画像がイメージングウィンドウの上部3分の1に位置するようにカメラを配置してください。中心窩を通り、イメージングフィールド全体にわたる水平ラインスキャンを少なくとも1回取得します。qAFイメージングをセットアップするには、高速画像取得機能を使用してください。これにより、患者の動きによる信号損失や、虹彩またはまぶたによる遮光のリスクを低減できます。
9フレーム平均(Mean of 9 frames)を使用します。これは、9枚の画像フレームを高速かつ連続的に撮影し、それらを平均化することでノイズとアーチファクトを低減させる機能です。視野は30 x 30度を選択してください。これは画像取得時に撮影される網膜領域の角度を指します。患者に青色光が照射されることを伝えた後、AFモードをオンにし、画面が眼底AFで最大限に満たされ、画像の端や隅の暗い部分が最小限になるようにカメラ軸を調整します。
患者が明るい青色光を不快に感じる場合は、まずカメラを眼から遠ざけてイメージングを開始し、眼底が完全に視野に入るまでゆっくりとカメラを患者に近づけてください。手動または検眼鏡のジョイスティックを用いてCSLOを移動させ、最も鮮明な画像を得ることよりも、視野全体でAF信号が最高レベルになるようにカメラのアライメントを調整します。画像取得中、内部リファレンスまたは眼底のいずれかに色付きの画素が見える場合は、過飽和状態にあり、信号が失われていることを示しています。
撮像中の感覚網膜におけるロドプシンによる光吸収を最小限に抑えるため、網膜にAF光を少なくとも20秒間十分に照射してください。この時間を利用して、カメラのアライメント、フォーカス、および感度を最適化します。新しい涙液層が信号品質を向上させるため、各画像の取得前に被験者にまばたきをさせてください。
撮影面からまぶたを外し、画像を撮影します。データ解析に利用するため、1回のイメージングセッションにつき、少なくとも2枚の高品質な画像を生成することが重要です。CSLOソフトウェアを用いて、9枚のフレームスタックの平均値を算出し、信号対雑音比(S/N比)を高める後処理を行います。
テキストプロトコルに従って画像解析を行います。ここで示すように、健康な眼では、RPEから放出されるAFは眼底全体に比較的均一に分布しています。中心窩領域では黄斑色素による遮光のため強度が低下しており、また、眼とカメラの光学系の影響により、周辺部や四隅でも強度の低下が見られます。
血管は暗く、鮮明にフォーカスされている必要があります。この図は、本図のqAFレベルに対応するヒートマップ表示を表しています。寒色はAF強度が低い領域に、暖色はAF強度が高い領域に対応しています。
最大強度は一般的に2番目の同心円上の8セグメントリングで観察され、この領域の平均強度がほとんどのデータ解析に使用されます。ここでは、AMDの進行形である地図状萎縮を示すAMD患者の眼の代表的な解析結果を示しています。この形態のAMDでは、AFの著しい低下または消失によって証明されるRPEの局所的な喪失が起こり、進行性の中心視力低下を引き起こします。
本手順を実施する際は、データの質を最大限に高めるために、候補となる患者を慎重に選択し、高品質な画像を再現性高く取得することが重要です。本手順を用いることで、網膜の状態を縦断的に追跡し、網膜変性の進行を判断することが可能になります。本手法の開発により、眼科学分野の研究者が網膜変性を追跡し、分析するための道が開かれました。
このビデオを視聴することで、網膜変性疾患の患者さんの評価に定量的な自発蛍光をどのように活用するかについて、深く理解していただけたはずです。ご視聴ありがとうございました。皆様の研究がうまくいくことを願っております。
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本記事では、共焦点走査型レーザー検眼鏡(CSLO)を用いて、網膜色素上皮(RPE)におけるリポフスチンを定量的にイメージングする方法について解説します。この手法は、健常眼および疾患眼の両方におけるリポフスチン量を評価することを目的としており、網膜細胞生物学の理解に寄与するものです。
定量的眼底自発蛍光(qAF)は、網膜色素上皮(RPE)のリポフスチンレベルの再現性のある絶対的な測定を可能にし、網膜疾患の前臨床モデルにおける細胞ストレスおよび変性のバイオマーカーを提供します。このアプローチは、RPEの機能的状態と感覚網膜の完全性を相関させることでターゲットの検証を支援し、眼科学の創薬プログラムにおけるメカニズム面でのリスク低減に寄与します。本手法は、疾患関連システムにおける病理学的進行の縦断的な追跡を可能にすることで、リード化合物同定における予測の信頼性を向上させます。
定量的オートフルオレッセンスは、初期のターゲット検証から前臨床段階の有効性評価に至る眼科学研究の継続的なプロセスに統合されており、RPEの健康指標に基づいたデータ駆動型の意思決定(go/no-go判断)を可能にします。