あたらしい眼科

《原著》あたらしい眼科31（10）：1555.1561，2014c実験的メタノール中毒の電子顕微鏡所見上江田信彦＊1白木邦彦＊2＊1上江田眼科＊2大阪市立大学大学院医学研究科視覚病態学ElectronMicroscopyFindingsforExperimentalMethanolPoisoningNobuhikoUeda1）andKunihikoShiraki2）1）UedaEyeClinic,2）DepartmentofOphthalmologyandVisualSciences,OsakaCityUniversityGraduateSchoolofMedicine目的：実験的メタノール中毒の慢性期の網膜神経節細胞（RGC）と視神経の変化を電子顕微鏡（電顕）で観察する．方法：ラットに葉酸欠乏飼料を5週間与え，メタノール3.5g/kgを腹腔内注射した（中毒群）．対照として，通常の飼料を5週間与え，生理食塩水を腹腔内注射した（対照群）．各群とも投与4，8，12週後に眼球を摘出し，電顕で観察した．結果：中毒群のRGCは4週後には変性し，8週後にはRGCは萎縮し，12週後には減少していた．視神経乳頭と眼窩内視神経では8週後以降で軸索の変性を認めた．結論：実験的メタノール中毒では発症4週後にRGCは変性し，続いて視神経が変性すると推測された．Objective：Toobservechangesinretinalganglioncells（RGC）andopticnerveduringthechronicphaseofexperimentalmethanolpoisoning,usingelectronmicroscopy（EM）.Methods：Subjectratsreceivedintraperitonealinjectionofmethanol3.5g/kgafter5weeksoffolate-deficientdiet（poisoninggroup）.Controlratswerefedanormaldietfor5weeks,thenreceivedintraperitonealinjectionofsaline（controlgroup）.Inbothgroups,eyeballswereextractedat4,8and12weeksafteradministration,forobservationusingEM.Results：Inthepoisoninggroup,RGCshoweddegenerationafter4weeks,atrophyafter8weeksanddecreaseafter12weeks.Degenerationofaxonsintheopticnerveheadandintraorbitalopticnervewasobservedfrom8weeksafteradministrationandbeyond.Conclusion：ThesefindingsindicatethatRGCdegenerationoccurs4weeksafteronsetofexperimentalmethanolpoisoning,andisfollowedbydegenerationoftheopticnerve.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）31（10）：1555.1561,2014〕Keywords：メタノール，中毒，網膜，視神経，電子顕微鏡．methanol,poisoning,retina,opticnerve,electronmicroscopy.はじめにメタノール中毒は眼に重篤な障害を起こす疾患である．本症はしばしばメタノールの誤飲により起こる．これはメタノールとエタノールの味が似ているためである．メタノールを摂取して18.48時間後にメタノール中毒は発症する．全身的には代謝性アシドーシスにより頭痛・腹痛・昏睡が起こり重篤な場合には死に至る．眼局所には視力低下・瞳孔散大・対光反射の減弱と視神経乳頭の発赤・腫脹と乳頭近傍の網膜の浮腫が起こる．低下した視力は6日以内に回復しはじめる．視力は完全に回復しない場合には再び低下し視神経萎縮を伴い予後不良である1）．メタノールは肝臓でホルムアルデヒドに酸化され，ついでギ酸に酸化される2）．ギ酸はミトコンドリア内の電子伝達系の酵素の一つであるcytochromecoxidaseを阻害する3）．このため，ミトコンドリア内でATP（アデノシン3リン酸）産生の障害や活性酸素の過剰産生4）が起こり，網膜神経節細胞（RGC）が障害されると考えられている．これまでメタノール中毒の動物モデルには霊長類，ラットが用いられてきた．ラットは霊長類に比べてギ酸の代謝能が高いため，モデルの作製にはギ酸の代謝を阻害するために，葉酸欠乏食5）や笑気の投与6）が必要である．いずれのモデルでもメタノール投与後10日以内の急性期についての研究がほとんどで，それ以降の慢性期については生化学的変化7）や視細胞の変性8）については報告されているが，RGCの形態〔別刷請求先〕白木邦彦：〒545-8585大阪市阿倍野区旭町1-4-3大阪市立大学大学院医学研究科視覚病態学Reprintrequests：KunihikoShiraki,M.D.,Ph.D.,DepartmentofOphthalmologyandVisualSciences,OsakaCityUniversityGraduateSchoolofMedicine,1-4-3Asahicho,Abeno-ku,Osaka545-8585,JAPAN0910-1810/14/\100/頁/JCOPY（133）1555学的変化についての知見に乏しい．そこで本研究では実験的メタノール中毒の発症4.12週後（慢性期に相当）のRGCと視神経の変化を光学顕微鏡と電子顕微鏡で定性的に評価した．I方法本研究は大阪市立大学大学院動物実験施設委員会の承認を得て行った．メタノールは生理食塩水と混合し30％（W/V）の溶液を調製した．葉酸欠乏飼料にはDyets社製葉酸欠乏飼料#517777を使用した．実験にはウィスターラット雄4週齢を用いた（n＝40）．ラットは以下の四群に分けた．1）通常の飼料を5週間与え，生理食塩水を腹腔内投与した（通常食-生食群）．2）通常の飼料を5週間与え，メタノール（3.5g/kg）を腹腔内投与した（通常食-メタノール群）．3）葉酸欠乏飼料を5週間与え，生理食塩水を腹腔内投与した（葉酸欠乏-生食群）．4）葉酸欠乏飼料を5週間与え，メタノール（3.5g/kg）を腹腔内投与した（葉酸欠乏-メタノール群）．1.ギ酸の定量通常食-生食群，通常食-メタノール群，葉酸欠乏-生食群，葉酸欠乏-メタノール群（いずれのグループもn＝4）を投与2日後に採血し，血清中のギ酸濃度をガスクロマトグラフィーを用いて測定した．2.組織学的検索通常食-生食群，葉酸欠乏-メタノール群とも投与4，8，12週後（いずれのグループもn＝4）に2％グルタールアルデギ酸（mM）14.0012.0010.008.006.004.002.000.00＊＊＊葉酸欠乏通常食葉酸欠乏通常食メタノールメタノール生食生食図1試薬投与2日後の各群の血清中ギ酸濃度＊p＜0.01（Tukey検定）．1556あたらしい眼科Vol.31，No.10，2014ヒド・2％パラホルムアルデヒド・0.1Mリン酸緩衝液の混合液で灌流固定した．ついで，視神経を眼球から1mm離れたところで切断し，視神経，視神経乳頭とその近傍の網膜を採取した．採取した組織を前述した固定液で前固定し，四酸化オスミウムで後固定したのち，樹脂包埋した．試料をウル図2網膜内層の光学顕微鏡写真A：通常食-生食群．B：葉酸欠乏-メタノール群．投与4週後．矢印で示したRGCに細胞質の濃染を認める．C：同投与8週後．矢印で示したRGCに核濃縮と細胞質の空胞を認める．D：同投与12週後．網膜内層は菲薄化し，層構造は不明瞭である．（134）図3網膜内層の電子顕微鏡写真A：通常食-生食群．B：葉酸欠乏-メタノール群．投与4週後．RGCは腫脹し，細胞質に細胞内小器官が集簇している．C：同投与8週後．RGCは萎縮し，細胞質に空胞を認める．D：同投与8週後．RGCの核は萎縮し，核膜濃染を伴っている．E：同投与12週後．RGCの核の萎縮を認める．（135）あたらしい眼科Vol.31，No.10，20141557図4視神経乳頭の電子顕微鏡写真A：通常食-生食群．B：葉酸欠乏-メタノール群．投与4週後．通常食-生食群との間に明らかな違いを認めない．C：同投与8週後．軸索の腫脹を認める．D：同投与12週後．軸索に細胞内小器官の集簇を認める．トラミクロトームで1μm厚に薄切した後にトルイジンブルーで染色した．同時に作製した超薄切片を酢酸ウランとクエン酸鉛で二重染色し，電子顕微鏡（H-7500，日立）で観察した．3.統計処理ギ酸の定量に関して，群間の結果の差の検定にはIBM社製統計解析ソフトSPSSを使用してTukey検定を行った．II結果1.血清中ギ酸濃度（図1）血清中のギ酸濃度は通常食-生食群で1.00±0.010mM，通常食-メタノール群で1.18±0.138mM，葉酸欠乏-生食1558あたらしい眼科Vol.31，No.10，2014群で1.37±0.091mM，葉酸欠乏-メタノール群で12.54±1.770mMであった．これらのうち葉酸欠乏-メタノール群のギ酸濃度は他のすべての群に比べて統計学的に有意に大きかった（p＜0.01）．2.網膜内層の光学顕微鏡所見（図2）通常食-生食群ではすべての時点で著変を認めなかった（図2A）．葉酸欠乏-メタノール群では投与4週後にはRGCの細胞質が濃染し，核の大きさも不ぞろいであった（図2B）．投与8週後にはRGCに核濃縮を認め，細胞質は濃染し空胞を伴っていた（図2C）．投与12週後では，8週後に比べて，網膜内層は菲薄化し，神経線維層，神経節細胞層，内網状層の境界は不明瞭になり最内層に空胞を認めた（図（136）図5視神経の電子顕微鏡所見A：通常食-生食群．B：葉酸欠乏-メタノール群．投与4週後．通常食-生食群との間に明らかな違いを認めない．C：同投与8週後．軸索の収縮を認める．D：同投与12週後．脱髄し，変性脱落した軸索（矢印）を認める．2D）．いずれの時期にも炎症細胞の浸潤を認めなかった．3.網膜内層の電子顕微鏡所見（図3）通常食-生食群ではすべての時点で著変を認めなかった（図3A）．葉酸欠乏-メタノール群では投与4週後にはRGCは腫大し，細胞質にはミトコンドリアと遊離リボゾームが多数存在し電子密度の高い物質を認めた．粗面小胞体は不明瞭であった（図3B）．投与8週後にはRGCは萎縮し核と細胞質の電子密度は高くなり，細胞質に空胞を多数認めた（図3C）．また，RGCの核は萎縮し，核膜濃染を伴っていたが，細胞質は萎縮していないものもみられた（図3D）．投与12週後には細胞質が萎縮したRGCは減少していた．残っているRGCでは細胞質に細胞小器官が集簇し，核は8週後より（137）萎縮していた（図3E）．4.視神経乳頭の光学顕微鏡所見すべての時点で葉酸欠乏-メタノール群と通常食-生食群の間に明らかな差を認めなかった．5.視神経乳頭の電子顕微鏡所見（図4）通常食-生食群ではすべての時点で著変を認めなかった（図4A）．葉酸欠乏-メタノール群は投与4週後には通常食-生食群との間に明らかな差を認めなかった（図4B）．投与8週後には一部の軸索に腫脹を認めた（図4C）．投与12週後には軸索の一部に著明な細胞内小器官の集簇を認めた（図4D）．あたらしい眼科Vol.31，No.10，201415596.視神経の光学顕微鏡所見る可能性があると考えられる．すべての時点で，葉酸欠乏-メタノール群と通常食-生食本研究ではラットを用いたメタノール中毒モデルにおいて群の間に明らかな差を認めなかった．慢性期にRGCとその軸索に進行性の変性が起こることを形7.視神経の電子顕微鏡所見（図5）態学的に示した．このことから，本モデルをメタノール中毒通常食-生食群ではすべての時点で著変を認めなかったの慢性期のモデルとして使用できる可能性があることが示唆（図5A）．葉酸欠乏-メタノール群は投与4週後には通常食された．本モデルは予後不良である本疾患の慢性進行期の病-生食群との間に明らかな差を認めなかった（図5B）．投与態の解明と，本疾患の治療の開発とその評価の助けになりう8週後には一部の軸索が収縮していた（図5C）．投与12週ると考えられた．後には軸索の一部が変性脱落し脱髄を伴っていた（図5D）．ただし，治療法の開発と評価にはRGCや軸索の障害の定III考按量的評価が必要である．しかし，本研究の結果は定性研究である．このため，今後は定量研究をする必要がある．また，筆者らは実験的メタノール中毒を電子顕微鏡で観察したと既報の観察期間（10日以内）と本研究の観察期間（4週後以ころ，メタノール投与の4週後以降にRGCに進行性の変性降）との間に隔たりがある．このため，本研究で見いだされを認めた．8週後には視神経乳頭や視神経に変性を認めた．たRGCの変性と既報で述べられている視神経腫脹との関係本研究ではラットに葉酸欠乏飼料を5週間与えたのちに，が不明確である．メタノールを腹腔内投与することによりメタノール中毒モデラットを用いたメタノール中毒モデルでは発症4週後にはルを作製した．このモデルではメタノール投与2日後の血清RGCは変性しており，続いて視神経が変性すると推測され中ギ酸濃度は12.54mMでBaumbachのサルメタノール中た．このことから，本モデルはメタノール中毒の慢性進行期毒モデル（血清ギ酸濃度7.2.14.4mM）9），Leeらのラットの病態の解析や治療法の開発に使用できることが示唆されを用いたモデルの15.6mM10），Eellsのラットを用いたモデた．ルの16.1mM2）とほぼ同等であった．本研究ではメタノール投与の4週後でRGCに進行性の変謝辞：最後に，機材の使用と技術的援助をしていただいた大阪性が認められた．既報では，ラットを用いたメタノール中毒市立大学医学部法医学教室の皆様，大阪医科大学眼科学教室と研モデルではメタノール摂取後数日でRGCの変性を認めたと究機構の皆様にこの場を借りまして，厚く御礼申し上げます．報告されている11,12）．このことからメタノール中毒モデルにおけるRGCの変性はメタノール摂取後数日で現れ，摂取後4週間経過した後も進行する可能性がある．利益相反：利益相反公表基準に該当なし一方，視神経についてはメタノール投与の2.7日後には視神経の軸索の腫脹が発生することがすでに報告されてい文献る6）．本研究では投与4週後の視神経には明らかな変化を認1）BentonCDJr,CalhounFPJr：Theoculareffectsofめず，投与8週後に軸索の変性を認めた．本研究では投与4methylalcoholpoisoning：reportofacatastropheinvolv週後に視神経に明らかな変化を認めなかった点については今ingthreehundredandtwentypersons.TransAmAcad後の検討を要する．OphthalmolOtolaryngol56：875-885,1952その一方で，メタノール中毒の剖検では本研究でみられた2）EellsJT,HenryMM,LewandowskiMFetal：DevelopmentandcharacterizationofarodentmodelofmethanolようなRGCの変性は報告されていない．メタノール中毒のinducedretinalandopticnervetoxicity.Neurotoxicology剖検例では視神経にはメタノール中毒発生後21日で眼窩内21：321-330,2000視神経の軸索の変性が起こるが13），RGCの変化は死後変化3）NichollsP：Formateasaninhibitorofcytochromecoxiとの差を認めることはできないとされている14）．一方，本研dase.BiochemBiophysResCommun67：610-616,19754）RajamaniR,MuthuvelA,SenthilvelanMetal：Oxidative究では死後変化を最小限にするために灌流固定を用いて組織stressinducedbymethotrexatealoneandinthepresence学的検索を行った．このため，剖検では死後変化のために見ofmethanolindiscreteregionsoftherodentbrain,retinaいだせなかったRGCの変性を見いだすことができた可能性andopticnerve.ToxicolLett165：265-273,2006がある．5）LeeEW,GarnerCD,TerzoTS：Aratmodelmanifestingmethanol-inducedvisualdysfunctionsuitableforbothまた，近年ヒトのメタノール中毒にて，発症1カ月後に光acuteandlong-termexposurestudies.ToxicolApplPhar干渉断層計（OCT）により黄斑部の神経節細胞層＋内網状層macol128：199-206,1994の菲薄化が報告された15）．このことからも，本研究で認めら6）MurrayTG,BurtonTC,RajaniCetal：MethanolpoisonれたRGCの変性はヒトのメタノール中毒の慢性期には生じing.Arodentmodelwithstructuralandfunctionalevi1560あたらしい眼科Vol.31，No.10，2014（138）denceforretinalinvolvement.ArchOphthalmol109：1012-1016,19917）Gonzalez-QuevedoA,ObregonF,UrbinaMetal：Effectofchronicmethanoladministrationonaminoacidsandmonoaminesinretina,opticnerve,andbrainoftherat.ToxicolApplPharmacol185：77-84,20028）ChirapapaisanN,UiprasertkulM,ChuncharuneeA：TheeffectofcoenzymeQ10andcurcuminonchronicmethanolintoxicationinducedretinopathyinrats.JMedAssocThai95（Suppl4）：S76-S81,20129）BaumbachGL,CancillaPA,Martin-AmatGetal：Methylalcoholpoisoning.IV.Alterationsofthemorphologicalfindingsoftheretinaandopticnerve.ArchOphthalmol95：1859-1865,197710）LeeEW,GarnerCD,TerzoTS：Animalmodelforthestudyofmethanoltoxicity：comparisonoffolate-reducedratresponseswithpublishedmonkeydata.JToxicolEnvironHealth41：71-82,199411）SahinA,KayaS,TurkcuGetal：Theeffectsofcaffeicacidphenethylesterinacutemethanoltoxicityonratretinaandopticnerve.CutanOculToxicol32：263-267,201312）El-BakaryAA,El-DakrorySA,AttallaSMetal：Ranitidineasanalcoholdehydrogenaseinhibitorinacutemethanoltoxicityinrats.HumExpToxicol29：93-101,201013）NaeserP：Opticnerveinvolvementinacaseofmethanolpoisoning.BrJOphthalmol72：778-781,198814）SharpeJA,HostovskyM,BilbaoJMetal：Methanolopticneuropathy：ahistopathologicalstudy.Neurology32：1093-1100,198215）馬郡幹也，下田幸紀，秋山英雄ほか：メタノール視神経症における網膜神経節細胞の消失．眼科55：1159-1166,2013＊＊＊（139）あたらしい眼科Vol.31，No.10，20141561

0910-1810/11/\100/頁/JCOPY（123）277《原著》あたらしい眼科28（2）：277.285，2011c眼底所見と対比した放射線および糖尿病網膜症の網膜の病理学的観察木村毅＊1溝田淳＊2安達惠美子＊3＊1きむら眼科＊2帝京大学医学部眼科学講座＊3千葉大学大学院医学研究院視覚病態学Clinico-pathologicalChangesoftheRetinainRadiationandDiabeticRetinopathyTsuyoshiKimura1）,AtsushiMizota2）andEmikoUsami-Adachi3）1）KimuraOphthalmologicInstitute,2）DepartmentofOphthalmology,TeikyoUniversitySchoolofMedicine,3）DepartmentofOphthalmologyandVisualScience,GraduateSchoolofMedicine,ChibaUniversity目的：眼底所見の類似する放射線網膜症（以下，RR）と糖尿病網膜症（以下，DR）の網膜の臨床病理学的研究を行い，両者を対比検討する．さらに両者に共通な毛細血管瘤の形態を観察しその成因を考察する．方法：実体顕微鏡，光学および電子顕微鏡観察．症例：（1）RR．54歳，男性．1977年7月，篩骨洞癌のため左眼を含む照射野に総量10,000rdsのコバルト照射を施行，1年後左眼球摘出を施行，実体顕微鏡下にRRが認められた．（2）DR．68歳，女性．コントロール不良の糖尿病患者．1976年左眼白内障術後，絶対緑内障を併発，やむなく左眼球摘出を施行した．実体顕微鏡下にてDRが認められた．結果：RRの眼底では乳頭から黄斑部にかけて浮腫状網膜混濁を認めるが，この本態は神経線維層内の神経線維の腫大，変性であった．そして内，外顆粒層，網状層，視細胞層の配列の不整や細胞要素の変性は両者にみられ，多様であるがそれぞれの特異性はなかった．血管内皮細胞の変化は扁平化，有窓化が両者にみられ血管閉塞も観察される．毛細血管瘤壁の構造は毛細血管類似であったが，なかには基底膜がきわめて菲薄で，内皮細胞は丈が高く，核が大きく幼若とみなされるものもあった．これらは血管瘤以外の毛細血管と異なり，基底膜に沿って並列に増殖した内皮細胞と推測された．結論：RRもDRも網膜各層の不整や細胞質内小器官の広範囲な変性など病態は多様性に富むが，それぞれの変化に特異性はなかった．血管内皮細胞の変性は顕著であった．毛細血管瘤壁には内皮細胞，その菲薄な基底膜ともに幼若なものとみなされるものも観察され，それらは基底膜に沿った増殖が推測された．Clinico-pathologicalchangesoftheretinawereexaminedinoneeyewithradiationretinopathy（RR；case1,54yearsold,male）andoneeyewithdiabeticretinopathy（DR；case2,68yearsold,female）.Lightandelectronmicroscopyandbinocularmicroscopywereperformedonthetwoeyes.Theeyeincase1hadbeentreatedformalignantorbitaltumorwithX-irradiation（cobalt）of10,000radsdeliveredtothetumorarea,includingthefelloweye,overaperiodof3months.After1yeartheeyewasenucleatedandbinocularmicroscopyofthefundusrevealedRR,showingretinaledema,hemorrhages,softexudatesandmicroaneurysms.Theeyeincase2wasobtainedfromabsoluteglaucoma.BinocularmicroscopyshowedDR.Histopathologicalexaminationoftheretinasinthesecasesdisclosedthatthecytoplasmicorganellesinthecellsofthenervefiberlayer,innerandouterplexiformlayers,nuclearlayersandphotoreceptorshaddegeneratedanddecreased.Thenucleiofthosecellsappearedtoberelativelyresistanttoirradiation.Damagetotheendothelialcellsinretinalvesselswasprominent.Theseendothelialcellswerethinandfenestrated；somewerelost.Theendothelialcellsinthewallsofmicroaneurysmshadnumerouscytoplasmicorganelles,largenucleiandthinbasementmembranes.Thesefeaturessuggestthatthesecellswereyoungtypeandhadproliferatedinlinearfashionalongthebasementmembrane.Asaresultofthisproliferation,thecapillarylumenappearedtoenlarge.TheRR-relatedpathologicalchangesintheretinaweresimilartothoseofDR；itwasimpossibletodifferentiatethefindingsofRRfromthoseofDR.Theendothelialdamageappearedtohavecausedsecondarychangesintheretina.〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）28（2）：277.285,2011〕〔別刷請求先〕木村毅：〒421-0206焼津市上新田829-1きむら眼科Reprintrequests：TsuyoshiKimura,M.D.,KimuraOphthalmologicInstitute,829-1Kamishinden,Yaizu-shi,Shizuoka-ken421-0206,JAPAN278あたらしい眼科Vol.28，No.2，2011（124）はじめに放射線網膜症（以下，RR）と糖尿網膜症（以下，DR）は眼底所見がやや類似している．これらの網膜症の患者眼での病理組織学的観察は，トリプシン消化法による血管樹伸展標本が多く1）光学および電子顕微鏡（以下，光顕，電顕）を用いた研究は少ない2.4）．特に眼底所見と対比した臨床病理学的報告はきわめて少ない5）．今回眼底所見と対比したRRの網膜病変をDRのそれと比較し，光顕，電顕的観察からそれぞれ多様性に富む網膜病変と顕著な血管変化について検討した．そして毛細血管瘤の形態について観察しその成因についても考察する．I症例1.RR（症例1）54歳，男性．1977年7月弘前大学医学部附属病院耳鼻咽喉科にて篩骨洞扁平上皮癌と診断された．その後，同病院放射線科にて左眼を含む照射野に3カ月間総量10,000rdsのコバルト照射を受けた．照射前の検眼鏡所見ではScheie1の網膜動脈硬化症以外に異常所見はみられなかった．照射後より左眼角膜炎を併発，1年後重篤な角膜潰瘍のため眼痛，高度の視力障害を訴えやむなく左眼球摘出を施行した．摘出後の眼球は切半し前眼部は角膜，虹彩，水晶体が癒着し一塊となっていた．後極部は実体顕微鏡による眼底所見では図1に示したごとく，乳頭から黄斑部にかけての浮腫状混濁，綿花様白斑，網膜出血，毛細血管瘤などがみられ，RRの眼底所見であった．2.DR（症例2）68歳，女性．10年来コントロール不良の糖尿病に罹患．1976年糖尿病白内障のため某病院眼科にて左眼白内障手術を受けた．術後，左眼緑内障を併発．5年後弘前大学医学部附属病院眼科にて諸種治療にもかかわらず高度の視力障害，眼痛を訴え絶対緑内障の診断でやむなく左眼球摘出を施行した．摘出眼球は赤道部で切半し，後極部網膜の実体顕微鏡観察では網膜小出血，毛細血管瘤，硬性白斑が認められた．右眼の検眼鏡観察でも同様の網膜病変が認められDRと診断された．以上の症例は2例とも眼球摘出前，治療，研究に対するインフォームド・コンセントを行い同意を得たうえで施行している．II方法症例は1，2とも摘出眼球は前眼部と後極部に切半し0.1Mリン酸バッファーを含む2.5％グルタールアルデヒド溶液に前固定．実体顕微鏡による眼底写真撮影後，毛細血管瘤その他検索部位の病変部を小片に分離した．そして0.1Mリン酸バッファーを含む1％四酸化オスミウムで後固定，エタノール系列で脱水後エポン包埋しPorterBlumミクロトームにて1μmの準超薄切片，超薄切片を作製した．準超薄切片は1％トルイジンブルー染色を施行し，光顕用標本とし，超薄切片は酢酸ウラン，クエン酸鉛の二重染色後，日立電子顕微鏡にて観察した．III結果1.RR（症例1）図1のaのRRの眼底写真における綿花様白斑部とその近くの動脈の光顕所見を図2に示した．トルイジンブルーに濃染するcytoidbodyの集落と著しい神経線維の腫大がみられる．そして網膜各層配列の不整がみられる．この綿花様白斑の付近の動脈は内皮下組織が肥厚し内腔は狭細となっている．内皮細胞は扁平化している．図3はこの動脈壁の電顕所見である．肥厚した内皮下組織には高電子密度の小顆粒状物質の蓄積がみられ，扁平化した内皮細胞には有窓化が認められる．図4は図1のbにおける神経線維層であるが，神経線維は腫大し細胞質内小器官は変性，崩壊している．Densebodyもしばしば認められる．漿液の貯留も細胞間に少ないが存在する．図5はこの症例の小静脈の所見である．内皮細胞は扁平化し，外膜はやや肥厚している．このような内皮細胞は毛細血管にも広くみられる．図6は外層の視細胞層であるが，この部位では比較的細胞配列は良いが細胞質内小器官が広範囲に変性している．外境界膜には顕著な変化はみられ〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）28（1）：000.000,2010〕Keywords：放射線網膜症，糖尿病網膜症，網膜毛細血管瘤，網膜血管病，電子顕微鏡．radiationretinopathy,diabeticretinopathy,retinalmicroaneurysm,retinalvasculardisease,electron-microscopy.図1RR（症例1）の実体顕微鏡による眼底写真乳頭から黄斑部にかけての浮腫状網膜混濁，網膜出血，綿花様白斑が認められる．（125）あたらしい眼科Vol.28，No.2，2011279図2図1のa部位の綿花様白斑部と動脈の光顕所見右側の綿花様白斑部ではトルイジンブルーに濃染される偽核をもつcytoidbodyの集落と神経線維の腫大が認められる．左側の動脈は内皮下組織（＊印）の肥厚のため内腔は狭搾しており内皮細胞は扁平化している．（トルイジンブルー染色，×200）図3図2の部位の動脈の電顕所見肥厚した内皮下組織（＊印）には左上挿図のごとく高電子密度の小顆粒状物質の蓄積が認められる．内皮細胞は有窓化（右下挿図）している．中膜筋層には顕著な変化は認められない．DB：高電子密度物質，G：グリア細胞，S：平滑筋細胞．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色）280あたらしい眼科Vol.28，No.2，2011（126）図4図1のb部位の神経線維層の電顕所見神経線維は腫大し細胞質内小器官は変性，崩壊している．Densebodyもしばしばみられる．細胞間質の漿液の貯留は比較的少ない．ILM：内境界膜，NF：神経線維．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色，bar＝1μm）図5RR（症例1）の神経線維層内の小静脈の所見内皮細胞は扁平化しており外膜はやや肥厚している．L：内腔．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色，bar＝1μm）（127）あたらしい眼科Vol.28，No.2，2011281図6図5と同一症例の視細胞層の所見細胞配列は比較的良いが，細胞質内小器官は広範囲に変性している．外境界膜（ELM）には異常はみられない．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色，bar＝1μm）図7DR（症例2）の網膜の光顕所見内層の層構造はほとんど消失しておりグリア細胞によって置換されている．外層の層構造は不整である．矢印は毛細血管瘤．V：硝子体．（トルイジンブルー染色，×200）282あたらしい眼科Vol.28，No.2，2011（128）ない．2.DR（症例2）図7は症例2の網膜の光顕所見である．網膜内層の層構造は消失しグリア細胞（Muller細胞）によって置換されている．外層は部位によって残存している．このような層構造の配列の乱れや消失は同一症例の網膜でも部位によってさまざまで多様性に富んでいる．図8は別の網膜部位である．内顆粒層，内網状層などの細胞要素の核，胞体，突起などに著変はない．細胞質内小器官の変性は広範囲に認められる．図9は同症例の網膜の光顕所見であるが，この部位では網膜下腔の形成が認められる．そして各層の配列は不整であり，内節，外節は変性，消失している．図10はこのような部位の外層の電顕所見であるが，内節は萎縮しミトコンドリアの変性がみられ外節は消失している．図11は同症例の毛細血管閉塞所見で内腔はMuller細胞突起が充満し基底膜も崩壊過程である．図12は毛細血管と毛細血管瘤との移行部付近の毛細血管像であり，内皮細胞はpinocytosisなど活性な所見を呈している．基底膜はやや肥厚し空胞形成がみられ，本例に普遍的な毛細血管基底膜を示している．図13は症例2の毛細血管瘤の電顕所見である．この所見で最も顕著なところはその菲薄な基底膜で空胞形成も認めないことである．このような基底膜は血管瘤を形成していない毛細血管にはみられない形態であった．そして内皮細胞は丈が高く核が胞体の割に大きく細胞質内小器官に富んでいる．内皮細胞は連続して基底膜に沿っており，管壁の内外に遊離したものは認められなかった．IV考按1.網膜病変の多様性RRの眼底変化は照射後通常数カ月から5年くらいまでに出現する．これらの変化は網膜出血，浮腫，毛細血管瘤などでDRに類似している．本例でも認められる乳頭および網膜浮腫は大部分神経線維の腫大，変性に由来するものであり，本質的には綿花様白斑と同じ性状のものである．その他漿液の貯留もしばしばみられる．このような変化は視束内神経線維も同様に障害される．神経線維の変性，崩壊はRRのみでなく，症例2のDRにも広くみられるが，この例は絶対緑内障眼のため，その影響も大きいことが考えられる．RRとDRも網膜の層構造の不整や細胞要素の変化は部位によってさまざまで多様性に富んでいる．そして各細胞の細胞質内小図8DR（症例2）の内顆粒層，内網状層（IP）の所見この部位では細胞の胞体，突起は比較的良いが各細胞質内小器官は広範囲に変性している．核は顕著な異常はみられない．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色，bar＝1μm）図9図7と同一症例の別の部位の光顕所見網膜各層の配列は不整で外節はほとんど消失している．マクロファージを含む網膜下腔（SR）が認められる．（トルイジンブルー染色，×200）（129）あたらしい眼科Vol.28，No.2，2011283図11DR（症例2）における毛細血管閉塞所見内腔は侵入したMuller細胞（M）によって閉塞され，残存する基底膜も崩壊過程となっている．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色，bar＝1μm）図12DR（症例2）毛細血管瘤との移行部近くの毛細血管所見内皮細胞（E）はpinocytosis（矢印）などやや活性の所見を呈している．基底膜（BM）は軽度に肥厚し空胞形成が認められる．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色，bar＝1μm）図10図9の内節（IS）の電顕所見内節は萎縮しミトコンドリアは変性している．外節は消失している．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色，bar＝1μm）284あたらしい眼科Vol.28，No.2，2011（130）器官の変性は広範囲であり，特に視細胞内節，外節の変性は顕著である．このような変化の多様性は両者に共通であり，それぞれの変化に特異性がなく，病態だけではRRとDRの区別は不可能である．2.網膜血管の変化図2に示した動脈壁の内皮下組織の肥厚であるが，この所見は硬化性変化とは異なる．弾性板のない網膜動脈では硬化性変化として一般にみられるアテローム変性による内膜肥厚はなく，中膜筋層の変化が主体である．中膜における膠原線維，プロテオグリカンの増加，平滑筋細胞の変性，崩壊を硬化の主病変とする6）．図2，3の動脈壁にはそのような所見はなく，肥厚した内皮下組織に高電子密度の物質の蓄積があるのみである．この動脈内皮細胞は有窓型であり透過性亢進状態を表している．このような有窓型内皮細胞は硝子体内増殖組織内の血管にみられることはよく知られている7）が，病的状態では網膜動脈，静脈，毛細血管にも存在する8）．このような内皮細胞の扁平化はDRにもRRにも認められることが報告されている5）．そしてこれらの病変はすべての血管に及んでいるが，小血管ほど障害は著しく，内皮細胞障害から内腔へのグリア細胞侵入による血管閉塞所見が認められる．そして最終的には基底膜も崩壊する．近年，DRにおいて白血球が血管内皮細胞に密着して内皮細胞増殖因子を誘導するとする説9）が提唱されているが，今回の観察では血管内外に白血球増多は認められなかった．3.網膜毛細血管瘤つぎにRRにもDRにもみられる毛細血管瘤の構造についての記載は少ないが電顕的研究が報告されている2,4,10）．しかし毛細血管瘤の成因に関しては一致した見解はない．現在までのうち最も注目され定説化されている説として毛細血管周皮細胞の変性，崩壊のためその部位が血流の圧力によって膨隆し，血管瘤を生ずるとするトリプシン消化法による血管樹伸展標本からの記載がある1）．しかし，標本がトリプシン消化法によるものであり，周皮細胞に支持組織としての役割があるかどうか証明されておらず，周皮細胞の変性，崩壊は腎性高血圧網膜症でも多く認められ6），DRに特異的なものではない．本症例（DR）の血管瘤以外の毛細血管では内皮細胞はやや扁平な部位が多いが，基底膜は空胞形成のある通常の成人網膜毛細血管基底膜とほぼ同様である．このような毛細血管が血管瘤を形成すると，内腔拡張とともに図13に示したごとく内皮細胞は丈が高く基底膜は菲薄になり空胞形成はみられない．このような基底膜は既存のものが薄く伸展した状態とは考えにくく，内皮細胞の形態とともに幼若なものと図13DR（症例2）の毛細血管瘤の電顕所見内皮細胞（E）は丈が高く核が胞体に比べて大きい．基底膜（矢印）はきわめて菲薄で空胞形成はみられない．これらの内皮細胞は幼若なタイプとみなされ，内皮細胞が基底膜に沿って並列に増殖したかにみられる．挿図は毛細血管から急激に内腔が拡張し毛細血管瘤に移行する光顕所見．E：内皮細胞，P：周皮細胞．（酢酸ウラン・クエン酸鉛染色，挿図はトルイジンブルー染色，×400）（131）あたらしい眼科Vol.28，No.2，2011285みなされる．したがって内皮細胞は基底膜に沿って並列に増殖し，それによって内腔が拡張したものと推測される．本例の毛細血管瘤内皮細胞がすべて同じ形態をもつわけではないので，期間が経過すれば内腔はそのままでも内皮細胞も通常のものになると考えられる．以上の観察から，①RRもDRも網膜の層構造の不整や細胞要素の変性など病態が多様性に富んでいるが，それぞれの特異性はみられない．さらに各層を構成するどの細胞要素にも広範囲に細胞質内小器官の変性がみられる．②両者とも血管内皮細胞の変性がみられ，検眼鏡による網膜病変は二次的変化と考えられる．③毛細血管瘤のなかにはその形態が他の毛細血管のそれと異なり，菲薄な基底膜をもち丈の高い，核の大きな内皮細胞を有するものもあった．これらの内皮細胞は幼若なタイプとみなされ，基底膜に沿って並列に増殖する結果，内腔が拡張すると推測された．文献1）CoganDG,ToussaintD,KuwabaraT：Retinalvascularpatterns.IV.Diabeticretinopathy.ArchOphthalmol66：366-367,19612）KimuraT：Ultrastructureofcapillariesinhumandiabeticretinopathy.JpnJOphthalmol18：403-417,19743）KimuraT：Electronmicroscopyofhumanretinalhaemorrhagesinhypertensionanddiabetes.JpnJOphthalmol16：266-282,19724）YamashitaT,RosenDA：Electronmicroscopicstudyofdiabeticcapillaryaneurysm.ArchOphthalmol67：785-790,19625）ArcherDB,AmoakuWM,GradinerTA：Radiationretinopathy─Clinical,histopathological,ultrastructuralandexperimentalcorrelations.Eye5：239-251,19916）KimuraT,MizotaA,FujimotoN：Lightandelectronmicroscopicstudiesonhumanretinalbloodvesselsofpatientswithsclerosisandhypertension.AnnOphthalmol26：151-158,20067）木村毅，ChenCC,PatzA：硝子体内増殖組織の光学および電子顕微鏡的研究．日眼会誌83：255-265,19798）木村毅，松橋英昭，石井敦子：人眼網膜血管における透過性亢進の形態学的研究．特に有窓型内皮細胞とアテローム変性の存在について．日眼会誌87：1199-1211,19829）石田晋，山城健児，臼井智彦：網膜浮腫，虚血，血管新生を制御する白血球の重要性について．日眼会誌108：193-201,200410）宇賀茂三，清水敬一郎，林正雄：糖尿病罹患網膜における毛細血管瘤の電子顕微鏡的観察．日眼会誌81：1716-1722,1977＊＊＊