ステロイド緑内障は,副腎皮質ステロイド薬の局所または全身投与で高眼圧をきたした病態であり,
1950年代からその可能性が示唆され,1960年代にArmaly,
Beckerらによりステロイド投与と眼圧上昇の関係が明らかにされた.臨床的には,全身投与では,投薬開始から高眼圧発現までの期間は短くて1週間から長いと数年まで一定しないが,点眼による場合は数週間以内に起こってくることが多い.高眼圧は発現初期には可逆的であるが,一定期間を経ると不可逆となる.
ステロイドを投与すると,眼圧が上昇しやすい大とそうでない大がいる.ステロイドで眼圧が上がりやすい大をステロイドレスポンダーと呼ぶ.若年者にはステロイドレスポンダーが多いことが知られている.10歳未満の小児では,0.1%デキサメサゾン4週間点眼で約90%に中等度から高度の眼圧上昇が起こり,10歳以上25歳未満でも77%に高眼圧が起こるがその程度は軽度であると報告されている.ステロイドの種類による反応の違いも知られており,デキサメサソン,ベタメサゾンはフルオロメソロンの数倍以上の高い率で高眼圧を起こす.ステロイドレスポンダーの危険因子は開放隅角緑内障,強度近視,糖尿病患者に多いという報告がある.一般正常人の10〜40%で存在するようであり,そのうち約5%で著しい眼圧上昇をきたす素因があるとされている.
天然ステロイドには糖質コルチコイド(グルココルチコイド:GC)と鉱質コルチコイド(ミネラルコルチコイド:MC)の作用とがあり,GC作用は,炭水化物や脂肪,蛋白代謝の制御にかかわったり,リン脂質の生成を抑制し,プロスタグランジンの産生を抑え,抗炎症作用,免疫抑制効果を発揮したりする.MC作用は腎臓に働き,電解質と水分の制御を行う.ステロイドの薬理効果はGC作用を期待したものであり,デキサメサゾンやプレドニソロンなどの合成ステロイドは,できるだけGC作用を増強してMC作用を抑えている.
ステロイドの投与により,正常眼においても房水流出抵抗が増大する.ステロイド緑内障患者の線維柱帯組織には細胞外マトリックスの異常蓄積がみられる.また,線維柱帯細胞の培養や培養組織にステロイドを投与すると,エラスチンやコラーゲン,ミオシリン,プロテオグリカンなどの細胞外マトリックスの産生促進や貪食作用が低下する.以上の一連の研究結果から,ステロイドが線維柱帯細胞に作用し,細胞外マトリックスの産生か異常亢進したり,線維柱帯細胞の貪食作用が落ちて細胞外マトリックスの除去作用が低下して,細胞外マトリックスの異常蓄積が線維柱帯組織で進み,房水流出抵抗が増大していると推測されている.
ヒトグルココルチコイド受容体(GR)にはGRaとGRβが存在する.ステロイドはGRaのリガンドとして作用し,その結合した分子が核内の転写因子を活性化させることがわかっている.線維柱帯細胞の核内転写因子の活性化が細胞外マトリックスの産生亢進,貪食作用の低下につながっていると推測される.また,GRβの過剰発現は,喘息,炎症性腸疾患や白血病などの,多くの疾患の発症に関係することが知られている.緑内障性線維柱帯細胞(GTM)は正常な線維柱帯細胞に比べてGRβの産生か減少している.これは,
GTMのデキサメサゾン(DEX)に対するGC感受性の増強を引き起こし,
myocilinやfibronectinなどを誘導すると考えられる.正常線維柱帯細胞におけるGRβ産生増加は,DEXによる蛋白の誘導や貪食の妨げに抵抗性を示す.これらの研究によりGRβは,@ヒト前眼部培養系におけるDEX誘導高眼圧,A局所と全身のGC感受性,B緑内障患者と正常者におけるGCに対する高眼圧反応などを制御していると考えられている.
ステロイド緑内障の病態を解明するために病理学的研究は重要である.光学顕微鏡的所見では,傍Schlemm管組織と角胸膜網深層が無構造な線維様物質で満たされ著明に濃縮されているといわれている。また,電子顕微鏡を用いた研究では,傍Schlemm管組織にfingerprintlike
arranged material resembling basement membrane
(FBM material)と呼ばれる物質やSchlemm管内壁細胞下に微細線維物質などの存在が特徴とされている。
7−1 in vitroの研究
細胞培養系を用いた研究から以下のようなステロイドの作用が線維柱帯細胞に及ぼされていることが報告されている.
@細胞外マトリックス合成の亢進(コラーゲン・プロテオグリカン・エラスチン・フィブロネクチン),Aメタロプロテナーゼ活性の抑制(ゼラニナーゼ・プロテオグリカナーゼ),B貪食作用抑糺C細胞骨格変化(アクチン線維・中間径線維),D細胞核拡大・DNA合成亢進などの作用が報告されている.
7−2 前眼部還流培養系を用いた研究
前眼部眼球の器官培養は, in i加祠こ非常に近い環境を提供する優れた実験系により下記のことが報告されている.
細胞外マトリックスの増加:33%の症例においてグリコサミノグリカン(GAGS)が250%以上増加することから,
GAGsが増加した例がステロイドレスポンダーとなると推測されている.貪食作用の抑制:ステロイドの投与により貪食作用が50%以上抑制されることにより,生体内でもステロイドにより貪食作用が抑制された結果,線維柱帯細胞の細胞外マトリックスを除去・更新できなくなることが高眼圧発症のメカニズムの一つであると推測される.
アクチン線維の変化:細胞骨格は細胞外マトリックス産生一分泌・更新,細胞形態などに関与する重要な要素である.ステロイドによる貪食作用の抑制はアクチン線維の構造変化が原因であると推測されている.また,単層細胞下で線維柱帯細胞は,デキサメサソンによってアクチン線維の構造が,細胞内に平行に配列するストレス線維から放射状線維網(CLAN)に変わると報告されている.デキサメサゾン投与によって,線維柱帯細胞のストレス線維が増加し,アクチン線維が濃縮する.これは,アクチン線維網の安定化を意味し,貪食作用や細胞外マトリックスの産生・分泌への影響を介して,ステロイド緑内障発症に関与している可能性が示唆されている.
核体積・DNA量の変化:ステロイドによって線維柱帯細胞核の堆積は15〜35%程度増加すると報告されている.これは機能的拡大で,核酸・蛋白質代謝の亢進を表し,遺伝子発現・蛋白質の盛んな産生と関連すると考えられる.この核拡大に細胞の拡大が伴うと線維柱帯間隙減少から房水流出抵抗増大につながる.
MYOC遺伝子は,線維柱帯細胞がステロイドに反応して誘導する蛋白としてクローニングされ,家族性若年発疱型原発開放隅角緑内障(晩発型発達緑内障)の原因遺伝子であることが示された.遺伝子発見の過程から,当初よりステロイド緑内障との関連が推測されていた.しかし,ミオシリン遺伝子やミオシリンの増加とステロイドレスポンダーやステロイド緑内障との関連を積極的に示すデータは報告されていない.
ステロイド薬の投与により眼圧が上昇する機序について確定的な見解はまだない.しかし,さまざまな基礎研究により細胞外マトリックスの増加・貪食作用抑制や細胞の骨格・核体積の変化が線維柱帯に影響することにより房水流出抵抗が増加し可逆的な眼圧上.昇や不可逆的な高眼圧が構築されると考えられる.