血管原性勃起不全の男性では網膜の神経血管結合が障害されている

Scientific Reports volume 13、記事番号: 8237 (2023) この記事を引用

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この研究の目的は、動的血管分析装置 (DVA) を使用して、血管原性勃起不全 (ED) に罹患している患者の網膜血管を研究することでした。血管原性 ED の患者と対照被験者は、DVA や構造的光干渉断層撮影 (OCT) を含む泌尿器科および眼科の完全な評価を受けるために前向きに登録されました。主な結果の尺度は次のとおりです: (1) 動脈拡張。 (2) 動脈の収縮。 (3) 反応振幅 (動脈の拡張と収縮の差)。 (4) 静脈の拡張。 35人のED患者と30人の男性対照が分析に含まれた。平均±SD年齢はED群で52.0±10.8歳、対照群で48.1±16.3歳であった(p=0.317)。動的解析では、対照群（3.70 ± 1.56%、p < 0.0001）と比較して、ED 群（1.88 ± 1.50%）の動脈拡張が低かった。動脈収縮も静脈拡張もグループ間で差はありませんでした。反応振幅は、対照（4.25 ± 2.20%）と比較して、ED 患者（2.40 ± 2.02%、p = 0.023）で減少しました。ピアソン相関分析では、ED 重症度は、反応振幅 (R = 0.701、p = 0.004) および動脈拡張 (R = 0.529、p = 0.042) の両方と直接相関していました。結論として、血管原性 ED の被験者は網膜神経血管結合の重大な機能不全を特徴とし、これは ED 重症度と逆相関します。

勃起不全（ED）は、被験者が満足のいく性的パフォーマンスを得るために勃起を獲得および維持できないことを経験する一般的な疾患です1。この障害は、患者とそのパートナーの生活の質に深刻な影響を与えることが特徴である可能性があります1,2。

ED の病因は歴史的に、(1) 器質性、(2) 混合性、(3) 心因性の 3 つの主要なカテゴリに細分されてきました2。この分類は患者を分類するために広く使用されていますが、ED は多因子因子が関与する複雑な疾患であることに注意してください。したがって、二項病因分類に従って ED 患者を再定義するために、「原発性器質性」または「原発性心因性」という用語が導入されました 1,2。原発性器質性EDでは、血管性、神経性（海綿体への神経シグナル伝達の欠損によって引き起こされる）、医原性（根治的骨盤手術に続発する）、内分泌性など、いくつかの要因がこの疾患の進行に関与している。要因。これらの中で、血管原性 ED は、原発性器質性 ED2 のほとんどの症例を占めるため、最も一般的な病因です。血管原性 ED では、陰茎血管系の適切な機能の障害が発生し、後者には複数の要素の複雑な相互作用が必要です。

一酸化窒素 (NO) は、海綿体の海綿体神経の末端から放出され、海綿体平滑筋細胞のグアニル酸シクラーゼを活性化するため、勃起機能に主要な役割を果たします。後者のプロセスは平滑筋弛緩と細動脈血管拡張をもたらします 3。さらに、NO は副交感神経の活性化に応答して血管内皮からも放出されます 3。したがって、このNO関連プロセスの障害に関連する神経血管機能障害は、海綿体における血流調節の障害を引き起こし、最終的には血管性EDの発症に寄与する可能性がある。

海綿体小血管疾患が血管性EDの病因に関与していることが証明されているにもかかわらず、海綿体における微小循環を生体内で調査することは依然として困難である。海綿体血管構造と網膜血管構造は形態学的および機能的属性の点で類似しているため、網膜血管構造の評価は血管原性 ED の病因に関する新たな関連洞察を提供するのに有益である可能性があります。

注目すべきことに、これまでの多くの研究で、網膜血管の変化が血管原性EDを有する被験者の目に影響を与える可能性があることがすでに実証されている4,5。それにもかかわらず、これらの報告はすべて、機能評価ではなく、形態学的分析に限定されています。したがって、これらの報告は、血管性EDの男性で変化する可能性のある網膜血管のNO媒介プロセスに関する分析を提供できませんでした。

したがって、この研究は、動的血管分析装置（DVA）分析を使用して、血管性EDの影響を受けた被験者の黄斑微小血管構造の機能的および形態学的特徴の定量的評価を提供することを目的としました。さらに重要なことに、我々は、網膜血管指標と、ED疾患の特徴や重症度を反映する因子を含む他の臨床的特徴との間の関連性を調査した。

この観察および症例対照研究では、臨床的に血管原性勃起不全と診断された非フィンランド人、白人ヨーロッパ人の男性が、イタリア、ミラノのIRCCSサンラッファエーレ病院の泌尿器科から前向きに登録された。この研究の承認はサンラッファエレ倫理委員会 (clinicaltrials.gov の NCT02845765) によって得られ、登録前にすべての被験者から書面によるインフォームドコンセントが与えられました。この研究はヘルシンキ宣言の原則に準拠しました。

すべての ED 被験者は登録前に標準化された勃起機能評価を受けました。これには以下が含まれます: (1) ED 重症度を客観的に定量化するために使用される国際勃起機能指標 - 勃起機能ドメイン (IIEF-EF) スコアの完了 (つまり、値の低下)より重度の ED と関連している)6。 (2) チャールソン併存疾患指数 (CCI) スコアを計算するための病歴収集。これは、併存疾患の状態を測定するために使用される最も広範に研究されている併存疾患指数です 7,8。（3）体重（キログラム）×身長（平方メートル）として計算される肥満指数（BMI）測定、（4）EDの内分泌学的原因を除外するための血清ホルモンレベルの測定を含む血液検査。 (5) 陰茎の血行動態を評価するために実施される動的陰茎カラードップラー超音波検査。後者の検査では、海綿体のピーク収縮速度 (PSV) および抵抗指数 (RI) の測定基準 (両方の海綿体間の平均 ± ED 値) を取得することができました。除外基準は、原発性器質性非血管性EDを引き起こした可能性のある神経学的、医原性、および内分泌学的要因の証拠および/または病歴であった。さらに、登録前の 30 日間に ED の治療歴がなかった患者も含まれていました (図 1)。

この分析の対象となる患者の選択プロセスを説明するフローチャート図。泌尿器科を受診した勃起不全（ED）患者の初期コホートのうち、眼科的評価の対象となったのはわずか 35 名でした。これらのうち、登録できない眼疾患を患っていた人はいなかった。

EDの証拠も病歴もない、年齢を一致させた男性ボランティアの対照群も含めた。

以下の除外基準が、患者および対照群のいずれかについて考慮された。(1) 全身性高血圧を含む、管理されていない慢性病歴。 (2) 視神経または網膜に影響を与える疾患の証拠。 (3) 6 ジオプトリーを超える屈折誤差 (D)。（４）６ｍｍ未満の薬理学的瞳孔拡張を得ることができない。

患者と対照の登録は2018年9月から2021年6月の間に完了した。対象となった被験者は、最高矯正視力（BCVA）、構造光干渉断層撮影（OCT）、DVA画像検査などの完全な眼科評価も受けた。

SPECTRALIS HRA + OCT デバイス (Heidelberg Engineering、ハイデルベルク、ドイツ) を使用して、19 回の水平 B スキャンからなる取得プロトコルで黄斑の構造 OCT を取得しました。続いて、前述したように、内蔵ソフトウェアを使用して網膜のさまざまな層の厚さマップを自動的にセグメント化し、提供しました9、10。

DVA イメージングは、以前に詳細に説明したように、市販のデバイス (DVA; Imedos Systems UG、イエナ、ドイツ) を使用して実行されました 10、11、12、13、14。この装置は、眼底カメラ、ビデオカメラ、リアルタイムモニター、解析ソフトを備えたパソコンで構成されています。

この装置は、網膜に与えられる拡散輝度フリッカー後の網膜血管の変化を測定します (動的解析)。検査中、患者がカメラに焦点を合わせている間、検者は赤色のない光で患者の眼底を視覚化します。光刺激の前に、検査者は細動脈セグメントと細静脈セグメントを選択して、検査全体の変化を記録および測定します。光のちらつき刺激は 20 秒間続き、血管の変化は 80 秒間記録および測定されます。特に、被験者がまばたきしたり目を動かしたりすると、システムは自動的にテストを一時停止します。それぞれの眼に 2 サイクルの刺激と測定を行いました。

続いて、DVA システムは、光のちらつきに応じた網膜細動脈および細静脈の直径の変化に関する結果を提供するために、各眼について得られた 2 つの検査を平均しました。これらの結果は、ベースライン直径値と比較した後、パーセンテージ (%) として計算されました。正常な眼は通常、一次血管拡張と二次血管収縮を伴う二相曲線を特徴とします。動的分析により、次の指標が得られました。(1) 動脈の拡張。 (2) 動脈の収縮。 (3) 反応振幅 (動脈の拡張と収縮の差)。 (4) 静脈の拡張。

さらに、DVA デバイスは、視神経乳頭周囲の関心領域内のすべての細動脈および細静脈の平均直径を測定する静的分析も提供します。得られる指標は次のとおりです。(1) 網膜中心動脈等価物 (CRAE)。（2）網膜中心静脈相当物（CRVE）。 (3) 動脈-静脈比 (AVR - CRVE を CRAE で割ることによって得られます)。

DVA 測定の再現性は良好であると以前に報告されているため 15、16、17、18 であるため、本研究では再現性は再評価されませんでした。

統計分析には、Statistical Package for Social Sciences (バージョン 20.0、SPSS Inc.、シカゴ、イリノイ州、米国) を使用しました。

シャピロ・ウィルク検定を実行して、すべての変数の正規分布を確認しました。連続変数は、共変量として潜在的な交絡因子を導入することにより、独立変数に対するスチューデント T 検定またはボンフェローニ事後検定による一元配置共分散分析 (ANCOVA) を実行することによって比較されました。質的変数は、フィッシャーの直接確率検定を使用して比較されました。ピアソンのカイ二乗相関を実行して、ED 機能不全を反映する臨床因子と網膜の機能/解剖学的測定基準間の線形相関を評価しました。

研究のサンプルサイズは、グループ間の平均差がほぼ 10%、検出力が 75%、タイプ I 過誤率 (α) が 5% であることが適切であることがテストされました。

統計的有意性として、p 値 0.05 が考慮されました。

35 人の ED 患者と 30 人の年齢を一致させた対照を含めました。各被験者の片眼がランダムに選択され、分析に含まれました。平均年齢はED群で52.0±10.8歳[範囲32～73歳]、対照群で48.1±16.3歳[範囲29～78歳]であった(p=0.317)。 EDの平均±SD期間は5.3±3.7ヶ月でした。 BCVA は、ED グループでは 1.0 ± 0.0 LogMAR (スネレン VA 20/20)、健康な眼では 1.0 ± 0.0 LogMAR (スネレン VA 20/21) でした (p = 1.0)。表 1 は、患者と対照の臨床的特徴を示しています。

光干渉断層撮影の結果を補足表1に示します。部門別分析では、対照と比較してED患者では中心OPLの厚さのみが減少しました（26.3±4.6μm対28.1±2.7μm、p = 0.020）。

静的解析では、CRAE (ED で 252.1 ± 47.4 μ、対照で 221.3 ± 56.6 μ、p < 0.0001) と CRVE (ED で 259.3 ± 40.1 μ、対照で 229.7 ± 43.2 μ、p = 0.024) の両方が増加しました。 ED患者における（図2、表2）。

患者と対照における分析された DVA 測定値を示す箱ひげ図。各ボックスには、各変数の中央値 (中央の水平線)、平均値 (ボックス内の十字)、および四分位範囲 (ボックスの水平方向の両端) の値が表示されます。ひげの端は最小値と最大値を表します。ひげに含まれない点は外れ値を表します。各グラフ (ED 患者は青、健康な対照は灰色) は、2 つのグループのそれぞれにおける異なる指標の値を示しています。各比較の P 値が報告されます。ペアごとの比較の詳細を表 2 に示します。

動的解析では、ED 群では動脈拡張が対照群 (3.70 ± 1.56%、p < 0.0001) と比較して (1.88 ± 1.50%) 減少しました。動脈収縮も静脈拡張もグループ間で差はありませんでした。反応振幅は、対照（4.25 ± 2.20%）と比較して、ED 患者（2.40 ± 2.02%、p = 0.023）で減少しました（図 2、表 2）。

補足表 2 は、糖尿病および/または全身性高血圧症の患者を除外した後の DVA の結果をまとめたものです。

ピアソン相関分析では、年齢で調整された CCI は静脈拡張 (R = 0.350、p = 0.039) および AVR (R = -0.371、p = 0.036) と相関しました。 IIEF-EF スコアは、動脈拡張 (R = 0.529、p = 0.042) および反応振幅 (R = 0.701、p = 0.004) の両方と直接相関していました。他の相関関係を表 3 に示します。

この報告書では、原発性器質性血管原性勃起不全を患う被験者の眼における網膜神経血管結合の定量的評価を提供しました。全体として、我々は、ちらつき刺激に対するこの生理学的反応が、ED 患者において顕著な影響を受けていることを示しました。重要なことに、我々の結果は、IIEF-EFドメインでスコア付けされたように、これらの修飾がED重症度と有意に関連していることを示唆しています。

ED は主に性行為に影響を与える障害であると考えられていますが、多くの証拠はこの障害が全身性の内皮血管疾患の指標である可能性を示唆しています。これまでの証拠は、ED の存在が心血管イベントのリスク増加と関連していることを実際に示唆しています 19,20。したがって、ED は冠動脈および末梢血管疾患の初期症状であると考えられています 19,21,22。

さらに、EDは全身性の内皮機能不全を意味すると仮定して、これまでの研究では、これらの患者が網膜血管の変化によって特徴づけられるかどうかを解明しようと試みてきた。 Chew ら 5 は、DVA を使用して、糖尿病性網膜症の有無にかかわらず ED および 2 型糖尿病の患者 106 人の網膜血管の静的解析を実施しました。私たちの結果と一致して、後者の研究5では、著者らはこれらの患者が健康な対照と比較してより高いCRVE値を特徴とすることを実証しました。この発見を説明するために 2 つの仮説が提案されました。網膜細静脈径の拡大は炎症を反映すると考えられているため 23、網膜細静脈の拡張はアテローム性動脈硬化に続発する内膜中膜の肥厚を反映しているのではないかと考えられました 5。あるいは、以前に示唆されているように、網膜細静脈径の拡大は内皮機能不全に続発している可能性があります 5,23。それにもかかわらず、我々の発見は、ED 患者の CRAE 値の減少を示した Chew ら 5 の報告と部分的に一致しません。しかし、Chewらによる研究では、登録された患者は我々の研究で分析された患者よりも高齢であり（すなわち、平均年齢は65.6歳対52.0歳）、多くの被験者には糖尿病性網膜症の兆候があった。年齢と糖尿病性網膜症が CRAE 値に重大な影響を与えることが証明された要因であると仮定すると 23、2 つの研究間のこれらの研究コホートの違いにより、そのような結果の矛盾が説明される可能性があります。重要なことに、ED 患者における網膜細動脈径の拡大（つまり CRAE 値の増加）という我々の結果は、内膜中膜の肥厚 5 または内皮機能不全 5,23 を反映している可能性があります。

我々は、原発性器質性血管原性勃起不全の被験者における網膜神経血管結合に関するデータを提供することにより、文献を追加します。上で主張したように、健康な被験者における DVA 検査では、一次血管拡張と二次血管収縮を反映する二相反応が得られます。血管拡張は光受容体によって引き起こされるようで、後者は NO レベルの増加とそれに続く網膜血流の増加を引き起こします 10,24。私たちのEDコホートでは、フリッカー刺激に対する血管反応が減少し、この減少は主に動脈の血管拡張を特徴づけていました。

上で主張したように、NO は血管内皮および海綿体神経の末端から放出され、これにより平滑筋の弛緩と細動脈血管の拡張が引き起こされます 3。したがって、この NO 関連プロセスの障害が血管原性 ED25 の発症に寄与していると考えられます。同様に、我々の結果は、ED患者も、フリッカー刺激後の血管拡張を得るために重要なNO産生の減少を伴う網膜血管内皮の障害を特徴とすることを示唆している可能性がある。あるいは、ED 患者では全身の血管が肥厚した内膜中膜によって特徴付けられていることが示されているという事実を考慮すると、応答が小さくなるのは網膜動脈の硬さの増加に二次的なものである可能性があります 23。最後に、神経変性に伴う代謝要求の低下により、血管反応の低下が引き起こされる可能性があります。しかし、我々の構造的OCTデータは、ED患者と健康な対照の間の網膜構造に関して有意な差を示さなかった。

私たちの研究で最も注目すべき結果の 1 つは、網膜神経血管結合を反映する指標 (つまり、動脈拡張と反応振幅) が ED 重症度と有意に関連しているということでした。詳細には、網膜動脈の拡張および反応振幅が、IIEF-EF スコアの増加および勃起機能の改善と直接相関していることを示しました。これらの結果はさらに、これらの患者における ED および網膜神経血管結合障害の共通の病態生理学的プロセスを示している可能性があります。

このレポートの主な制限は、被験者が単一の時点で評価されたことです。 ED患者の網膜血管を検査する前向き研究は、障害のある網膜神経血管結合がこれらの患者の網膜機能にも影響を及ぼす可能性があるかどうかをさらに明らかにする可能性がある。さらに、我々の研究コホートの患者は原発性器質性EDの影響を受けていると均一に分類されていたが、多くの患者には心因性の要素も存在していた可能性を排除することはできない。重要なのは、後者の側面が IIEF-EF スコアに影響を与えた可能性があることです。さらに、私たちの研究コホートは白人男性で構成されていたため、私たちの発見はこの種の患者に限定されています。また、これは以前に報告されていましたが、測定の再現性に関するデータは提供していません15、16、17、18。最後に、コホートのサンプルサイズが比較的小さいため、分析能力が低下します。特に、2 つのグループ間の小さな違いを評価する力がありませんでした。

結論として、このレポートは、原発性の器質性血管原性勃起不全を患う被験者の網膜血管における静的および動的変化の完全に統合された評価を提供しました。われわれは、網膜血管の変化がこの疾患を区別すること、また動脈機能がEDの重症度と逆相関することを示した。我々の結果は、EDが全身性の内皮機能不全に関連している可能性があることをさらに裏付けています。研究対象コホートの長期にわたる長期追跡による今後の報告により、追加の実質的な情報が提供される可能性があり、網膜血管指標はEDの治療アプローチの価値をモニタリングしたり、疾患の進行を予測したりするための有用なバイオマーカーであることが証明される可能性がある。さらに重要なことは、健康な男性の網膜機能を評価することで、これらの指標が長期にわたる ED の発症を予測できるかどうかに関する情報が得られる可能性があることです。

この研究の結果を裏付けるために使用されたデータは、要求に応じて責任著者から入手できます。

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Enrico Borrelli と Alberto Quarta の著者も同様に貢献しました。

Vita-Salute San Raffaele University、Via Olgettina 60、ミラノ、イタリア

エンリコ・ボレッリ、アルベルト・クアルタ、エドアルド・ポッツィ、ジュゼッペ・ファラーラ、フラヴィア・ペニージ、マルコ・カサルチ、フランチェスカ・ラマンナ、リッカルド・サッコーニ、フランチェスコ・バンデッロ、フランチェスコ・モントルシ、アンドレア・サロニア＆ジュゼッペ・ケルケス

イタリア、ミラノ、IRCCS サン・ラッファエレ科学研究所眼科

エンリコ・ボレッリ、フラヴィア・ペンニージ、レア・ケルケス、リッカルド・サッコーニ、フランチェスコ・バンデッロ、ジュゼッペ・ケルケス

実験腫瘍学部門/泌尿器科、IRCCS サン・ラッファエレ科学研究所、ミラノ、イタリア

エドアルド・ポッツィ、ジュゼッペ・ファラーラ、フランチェスコ・モントルシ、アンドレア・サロニア

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EB: 研究の監督。コンセプトと研究のデザイン。データ収集。データの解釈。データ分析と統計。原稿の起草、修正、最終承認。 AQ: 研究の監督。コンセプトと研究のデザイン。データ収集。データの解釈。原稿の起草、修正、最終承認。 EP、GF、FP、MC、FL、LQ、RS: データ収集。原稿の修正と最終承認。 FB、FM、AS、GQ: 研究の監督。コンセプトと研究のデザイン。データの解釈。原稿の修正と最終承認。その他の謝辞: なし。

ジュゼッペ・ケルケスへの通信。

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転載と許可

Borrelli, E.、Quarta, A.、Pozzi, E. 他血管原性勃起不全の男性では、網膜の神経血管結合が損なわれています。 Sci Rep 13、8237 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-35339-6

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受信日: 2022 年 10 月 26 日

受理日: 2023 年 5 月 16 日

公開日: 2023 年 5 月 22 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-35339-6

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