近視研究の歴史

所 敬:2.研究の歴史、近視-基礎と臨床、所 敬・大野京子編、金原出版、2012、p3-7

1 はじめに

1604年にKeplerが、近視では物体の像は網膜の前方に焦点を結ぶことをはじめて示した1)。Plempius(1632)は近視眼球を解剖学的に調べ、近視眼の眼軸が延長していることを証明した。Boerhaave(1708)は眼軸延長のほかに角膜の曲率の増加の可能性をあげたが、角膜や水晶体を測定する装置がなかったことから、その後、摘出眼で測定可能な眼軸長について多くの報告がなされた。そして、近視は眼軸の延長によることがArlt(1854)、Jaeger(1855)、Donders(1858)らに支持された2、3)
しかし一方、眼軸長のみが屈折度の決定因子ではないといわれるようになった。すなわち、Mauthner(1876)は正視眼の眼軸長は22.25〜26.24mmに分布していること、同様にSchnabelとHerrnheiser(1895)は22.0〜25.0mmに分布していることから、正視眼は眼軸と角膜や水晶体などの眼の総合力によって決定されると発表した2、3)。その後、しだいに近視の成因には角膜屈折力、水晶体屈折力、眼軸長が関係することが通説になった4)

2 眼屈折要素の測定による近視の研究

[a] 角膜屈折力の測定

角膜屈折力は通常、角膜曲率半径を測定して計算で求めるが、その測定装置を最初に考案したのはHelmholtz(1855)である。その後、Javal(1951)がWollaston プリズムを利用した角膜曲率計〔オフサルモメータ(ophthalmometer)、ケラトメータ(keratometer)〕を発表するに及んで、臨床にも応用されるようになった。Steiger(1913)5)は小児5,000例の角膜屈折力を測定した結果から水晶体屈折力を一定にして眼軸長を計算した。この角膜屈折力と計算された眼軸長を用いて、屈折度が+7.00〜-7.00Dの間の角膜屈折力と眼軸長の分布曲線をつくり、正視の眼軸長を21.5〜25.5mmとした。そして、角膜屈折力も眼軸長も屈折度に対する分布は、正視でも屈折異常でも正規分布を示したので、これらを独立した変数と考えてよいとし、この組み合わせによって屈折異常が起こることを示した。しかしこの説は、上記したように水晶体屈折力を一定にして眼軸長を計算で求めたという弱点があった。

[b] 水晶体屈折力の測定

生体における水晶体屈折力の測定は、1832年にPurkinjeが眼の光学系の反射像を発見して以来、これを利用してHelmholtz(1855)、Tscherning(1918)、Awerbach(1900)、Zeeman(1911)、Tron(1929)、Sorsby(1961)、中島(1955)、吉本(1960)、所(1961)らが水晶体屈折力を測定している。
Tron(1929)6)はTscherningの水晶体計測法(phacometry)を用いた自験例とAwerbach(1900)とZeeman(1911)の結果を合わせた275眼で検討した。そして、角膜屈折力、水晶体屈折力(水晶体の表曲面、水晶体の厚さとグルストランドの水晶体屈折率で計算)と前房深度から眼軸長を計算した。正視でも眼軸長に大きな幅があった(22.4〜27.3mm)。そして、-6.00Dを超える近視を除いた眼軸長、角膜屈折力、前房深度、水晶体屈折力などは正規分布を示したと述べている。しかし、この結果は、三者の測定結果をまとめたもので、やや問題がある。
Sorsby ら(1961)7)はプルキニェ・サンソン(Purkinje-Sanson)第3像を写真に撮る水晶体計測法を用いて水晶体屈折力を測定し、これと角膜屈折力とを用いて眼軸長を計算で求めた。3〜15歳の1,432人を対象に測定し、そのうち436人は2〜6年後に再検査して経過を観察している。この結果に基づき、成長による屈折要素の変化を報告している。
所(1962)8)は7〜38歳の105人161眼を対象に、プルキニェ・サンソン第3像を写真に撮る水晶体計測法を用いた屈折要素を分析し、近視では眼軸の延長が主導的役割を果たし、一部水晶体屈折力が関与するとの結果を発表した。その後、所(1998)9)は水晶体屈折力の増加に対して、エンドセリンの関与を示唆した。

[c] 眼軸長の測定

Stenström(1946)10)X線光覚法を用いて眼軸長を20〜35歳の1,000眼(右眼)で測定し、この眼軸長と眼の屈折度、角膜屈折力、前房深度を用いて水晶体屈折力を計算した。その結果、眼軸長を除いた他の屈折要素は正規分布を示した。しかし、眼底変化(耳側コーヌス、下方コーヌスと近視性眼底変化)を除くと眼軸長も正規分布を示したことを報告し、その結果から、眼軸長を除いた屈折要素は正規分布を示すと結論づけている。 大塚と金藤(1951)11)はX線光覚法を用い、16〜41歳の244人、475眼で眼軸長を測定した。ジャバル・シェッツ(Javal-Schiotz)の角膜曲率計(オフサルモメータ)で測定した角膜屈折力と眼軸長から眼の屈折度を用いて水晶体屈折力を計算して求め、検討した。その結果、眼の屈折度と眼軸長との相関は高く、有意であった。 その後、同様な装置を用いて大野(1956)12)は中学生512眼、菅田(1958)13)は9〜59 歳の121人の不同視眼の測定を行い、不同視眼の成立には主として眼軸が関係すると述べた。Sorsbyら(1957)3)は20〜60歳までの341眼でX線光覚法を用いて眼軸長、ジャバル・シェッツの角膜曲率計で角膜屈折力、Fincham(1937)14)の方法を用いた前房深度、水晶体の曲率と厚さから、水晶体屈折力を計算した結果を報告しているが、これらのデータの解析は行っていない。 Oksala(1957)15)超音波によって眼軸長測定が可能であることを指摘し、日本では山本(1960)ら16、17)がはじめて超音波による眼軸長測定結果を発表した。荒木(1962)18)は超音波による測定に基づいて屈折要素の相関を研究し、近視の原因は眼軸の延長が主体であることを示した。大塚(1960)19)は、前述した大塚ら11)や大野12)の測定成績をもとに眼軸長を縦軸に、水晶体屈折力を横軸に、角膜屈折力を前後軸にとり、この3要素間の関係を立体模型にして作製し、眼屈折要素間の相関を論ずる場合には立体的に考えなければならない、と述べた。近年、眼軸長の光学的測定法としてIOL MasterTMが使用されている。

3 近視の遺伝研究

近視の遺伝研究には双生児における研究が第一ということで、多くの研究が行われ、いずれも一卵性双生児間の屈折はよく一致していた1)。大塚(1943)20)の成績も同様であるが、一卵性双生児の中にも相対応者の屈折度の差の最大が5.50Dのものもみられ、これは後天的な環境因子の影響と考えざるをえない、としている。中島(1960)21)は親子関係から、双生児による屈折要素を決定する要因を遺伝要因と環境要因とに大別して多変量解析で検討した。その結果、角膜屈折力、眼軸長、水晶体後面曲率半径では遺伝性が高く、水晶体前面曲率半径と水晶体の厚さでは遺伝性が低いと報告している。したがって、水晶体前面曲率半径と水晶体の厚さは環境の影響を受けやすい要素と考えられる。
強度近視が家族性に出現することは知られている1)。福下(1982)22)は、遺伝形式には常染色体優性常染色体劣性遺伝が考えられるが、一方、遺伝的異質性や遺伝形式による臨床像の違いについても述べている。
最近、強度近視家系において疾患原因となる遺伝子が発見、報告されている23)。単一遺伝子での説明は不可能であり、多因子遺伝も視野に入れた研究が行われている。

4 実験動物近視モデル

古くは1912年のLevinsohn24)の実験が有名である。幼若サルにおいて眼軸が垂直になるように顔面を下に向けて固定し、この体位を1日6時間、1週間に6日間とらせると、-10.00D前後の近視になるという報告である。しかし、この実験には賛否両論がある25)。その後、Young(1963)26)は多数のサルを檻の中で椅子に固定し、50cm(20インチ)以上見えないように檻をフードで覆い、限られた視覚環境のもとで飼育した。その結果、幼若サル(生後11〜24カ月)では6カ月で1.75Dの近視になったが、成熟サル(4〜6歳)では0.75Dの近視になった。その後、家兎で体温上昇とともに眼圧を上げる実験27、28)や、ビーグル犬に有機リン剤を内服させた実験近視29)の研究が行われたが、近視になっても軽度のものが多かった。
1977年、Wiesel とRaviola30)は幼若サルの片眼を瞼々縫合するとその眼が強い近視になることを、またその翌年の1978年、Wallmanら31)がヒヨコにゴーグルを装用させると、強い近視をつくることができることを発表して以来、近代的な実験近視モデルの研究の時代に入った。
このような遮閉による視覚障害が起こるほか、凹レンズを装用させると、ヒヨコ32)やサル33)でもそのレンズ度数に相当する近視になることがわかってきた。またSmithら(2007)34)は、中心窩や黄斑部を障害したサルを視覚障害状態にしても近視になり、これは周辺部の遠視のデフォーカス(hyperopic defocus)が関係している可能性のあることを指摘した。
ヒヨコやサル以外の動物では、リスに似たツバイ〔tree shrew(Tupaia glis)〕35)、モルモット36)、マウス37)における実験近視の報告がある。以上のように、確実に近視の実験モデルが作製できるようになり、近視の発生機序の研究がさかんに行われるようになってきた。

5 実験動物近視モデル

日本では、1974年に世界に先駆けて東京医科歯科大学眼科に強度近視専門外来が設立された。そして多くのデータが蓄積され、強度近視眼の長期間の自然経過が明らかになってきた38)。1977〜1995年まで厚生省特定疾患網膜脈絡膜萎縮症調査研究班の中に強度近視分科会が設けられ、「病的近視診断の手引き」39)が作成された(巻末の付を参照)。病的近視は失明原因の上位にあり、主たる原因は近視性新生血管黄斑症である。長い間、この疾患の治療法はなかったが、最近では、光線力学療法(photodynamic therapy、PDT)40〜42)や抗血管内皮増殖因子(anti-vascular endothelialgrowth factor、anti-VEGF)の硝子体内注入法などによる治療効果が期待されてきている43〜45)

6 治療

近視の光学的治療として、古くから眼鏡が使われてきた。日本では1600年頃から眼鏡が、1960年頃からコンタクトレンズが使われ始めた。2000年に厚生省(現 厚生労働省)から193nmの眼科用エキシマレーザー装置が医療用具として承認されてから正式にレーザー角膜内切削形成術(Laser in situ kerato mileusis:LASIK)46)が行われるようになった。2009年には厚生労働省から角膜矯正術(オルソケラトロジー)47)が許可されたが、安全性などは今後の課題である。近視の進行抑制に対して、二重焦点レンズ48)、累進屈折力レンズ49、50)の効果についての発表があるが、その効果はごくわずかである。
単純近視の薬物治療としては、アトロピン硫酸塩水和物、ホマトロピン臭化水素酸塩、トロピカミド、ネオシネフリンの点眼などの報告もあるが、アトロピンを除いて、その効果は明確ではない。理学療法としては、低周波療法や超音波療法、そのほか水晶体体操法などがあるが、その効果には疑問がある)。

(所 敬)

文献

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