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新穎化合物Aza-PBHA在離體視網膜色素上皮細胞及活體 C57BL/6 小鼠以高血糖-缺氧環境誘發糖尿病視網膜病變的作用機制之探討

為了解決Cotton-wool spot的問題，作者李承洲 這樣論述：

由於科技的高速發展與人類壽命的延長，加上飲食習慣及生活型態改變，使得慢性疾病盛行率逐年增加，而糖尿病 (Diabetes mellitus, DM)即為其一。根據統計，糖尿病視網膜病變 (Diabetic retinopathy, DR)在先進國家當中是造成工作年齡內成年人失明的最主要原因。DR 形成的主要的原因，是由於血液中長期慢性的血糖濃度過高，引發生理變化及有害物質累積，使眼球內的微血管產生病變，而其組織也因而受到牽連並損害。病程上，DR 可以分為兩個階段：前期的非血管增生性(Non-proliferative)及後期的血關增生性 (Proliferative)。在 DR 前期，可以觀

察到由於血管與細胞間隙損傷所導致的出血 (Hemorrhage)與黃色脂質性滲出物 (Yellow lipid exudates)，或是因為血管病變而產生動脈瘤 (Aneurysm)之情形；在 DR 後期，可以明顯地發現不正常血管新生 (Neovascularization)及黃斑部水腫 (Macular edema)的狀況。目前臨床治療方面僅針對後期的不正常血管新生，利用 anti-VEGF 藥物或是手術等方式進行治療。本論文所使用的藥物 Aza-PBHA(AzP)，是由台北醫學大學藥學系 王惠珀 教授實驗室提供的新穎組蛋白去乙醯酶抑制劑 (Histone deacetylase inhib

itor, HDACi)。本實驗室先前研究顯示，AzP可以有效治療由化療藥物所引起的口腔粘膜潰瘍與腸道黏膜炎，也能夠促進傷口之癒合。在本論文中，活體動物實驗部分，分別利用單處理 Streptozotocin (STZ)誘導小鼠產生糖尿病，以及同時合併 STZ 與缺氧處理的方式，觀察小鼠視網膜之變化。在僅處以 STZ 的實驗中，在約莫一個月左右，於螢光血管造影 (FFA)結果發現小鼠視網膜形成類似滲漏的病變，且透過 AzP 腹腔注射治療後有延緩的現象，然而小鼠個體差異性大，並非每次實驗都能夠明顯發現滲漏現象；配合光學相干斷層掃描圖 (OCT)觀察在糖尿病條件下之視網膜，未發現有明顯之結構破壞；利

用 ELISA 觀察小鼠血清中 IL-6 之濃度，會隨著糖尿病狀態而增加；將小鼠眼球組織均質化後觀察其蛋白表現，iNOS 在糖尿病環境下表現量增加，且在6AzP 治療下則有減少趨勢。為了加速疾病之發展，將小鼠處以 STZ 與缺氧條件觀察，發現滲漏現象提早表現，以及發現表示深層滲漏之黃白色斑塊，OCT 結果發現病灶部位之內神經層 (INL)有明顯變薄的情形；使用 ERG 觀察發現，糖尿病小鼠 a、b 波均有波幅減少及延遲現象，而在 AzP 給予下 ERG 結果均較疾病組正常。顯示此動物模型能夠讓視網膜病變之病程加速，有利於疾病之觀察與藥物篩檢。離體細胞實驗部分，最初發現 AzP 在 RPE 細胞

具有較高的容許劑量，且能夠抑制單獨使用缺氧誘導之 HIF1α的表現量。首先使用高糖/缺氧方式模擬 DR環境，結果發現所造成的影響不足以模擬先前在動物上觀察到之結果，因此選擇再合併外加 IL-1β方式處理細胞。利用高糖/缺氧/IL-1β處理後的 RPE 細胞，其通透性有最明顯之改變，且在 AzP 保護之下可以回復。在西方墨點法觀察發現 Azp可以抑制由高糖/缺氧/IL-1β所誘導之 iNOS、HIF1α的上升，又以 HIF1α的抑制效果較為明顯。ZO1 與 Occludin 在三條件處理之下有下降的趨勢，Azp 治療之下則對兩者沒有影響。磷酸化蛋白表現部分探討 AzP 對 HIF1α的調控機制，

結果發現 AzP 對於缺氧所誘導之 mTOR、Akt 與 p70 之磷酸化有抑制的趨勢，顯示AzP 是透過 mTOR/Akt/p70 之路徑來調控 HIF-1α蛋白表現。綜合以上實驗之結果，利用 STZ 合併缺氧處理適合在建立 DR 之動物模型，並且推論 AzP 能夠保護眼球組織細胞對抗因糖尿病所導致的缺氧與發炎的現象，進而能夠延緩糖尿病視網膜病變的惡化，具有發展成為治療 DR 之潛力藥物。

以視網膜影像為基礎之斑狀出血診斷輔助系統

為了解決Cotton-wool spot的問題，作者張晉瑋 這樣論述：

近年來糖尿病患者人數以驚人的速度成長中，藉由視網膜影像之病徵分析可以幫助醫生診斷病人是否罹患糖尿病。糖尿病患者的視網膜影像中常會出現以下幾種病癥：棉花絮斑、硬式滲出物、滲漏以及視網膜出血，通常視網膜出血是最早出現的病癥，包括初期的微血管瘤、斑狀出血以及中後期的大規模出血，然而初期的微血管瘤及斑狀出血分布面積較小且多靠近血管，使得醫生在判斷病癥上較為困難，採用電腦輔助診斷系統將可有效減少初期誤診的情況。一個好的醫療診斷輔助系統能夠輔助醫生有效率且準確的診斷出患者的病癥，避免延誤患者的治療時程。目前許多相關的視網膜出血切割演算法皆無法有效的偵測出血管附近的出血情況，進而導致病癥辨識上的誤判，為了

輔助醫生即早診斷出糖尿病患者視網膜出血的情形，本篇論文提出了一種以視網膜影像為基礎之斑狀出血診斷輔助系統，主要使用區域性門檻值來處理視網膜影像照度不均的情形，並透過影像的形態學處理有效的將血管附近的斑狀出血切割出來，同時利用十字形濾波器的概念來降低處理的時間複雜度，另外在斑狀出血病癥辨識的部分採用了灰階共生矩陣、Two-layer K-means 分群演算法以及基因演算法來協助出血病徵的分類，以提供醫生迅速且精確的建議。本篇論文提出之斑狀出血診斷輔助系統使用 146 張 STARE 公開資料庫的糖尿病視網膜影像進行測試，針對斑狀出血病癥辨識的準確率達到了 95.20%。