A study of Conjunctival Cellular Changes in Dry Eye Patients by Impression Cytology

Impression cytology를 이용한 건성안의 결막 세포변화에 관한 연구

Impression cytology refers to application of cellulose acetate filter material to the ocular surface to remove the superficial layers of the conjunctival epithelium. The technique is non-invasive, is easy to perform, causes minimal discomfort to the patient, and can be used to follow changes in the conjunctival ocular surface over time. With this method, the morphology of the conjunctival ocular surface can be studied and the degree of squmaous metaplasia assessed. This study was performed to evaluate the conjunctival surface by impression cytology in dry eye patients. A total of 70 students with no contact lens wearing history were recruited. Subjects were required to fill in a McMonnies dry eye symptom questionnaire. The non-invasive tear thinning time(TIT) test of each subject was measured, followed by Schirmer tear test(STI), tear film break-up time(TBUT) tests and Rose-bengal staining were performed as a baseline. Conjunctival epithelial cells from the inferior bulbar conjunctiva were harvested by the impression cytology technique. The specimens collected were labelled and stained with PAS(Periodic Acid Schift)-haematoxylin. The goblet cells and conjunctival epithelial cells were observed under a light microscope of 400x magnification. The specimens were classified according to the Nelson Grading scale which was based on the degree of squamous metaplasia such as changes of goblet cells density, size/form, N:C(nucleus : cytoplasm) ratio. Dry eye patients were observed morphological changes of the epithelial cells, different nuclear alterations, decrease of the goblet cells density. The degree of cytological changes was related to severity of dry eye conditions. When the epithelial cell morphology was graded according to the system described by Nelson, specimens from the control group revealed 91.43% of the eyes to be grade 0 and 8.57% to be grade 1, whereas of the dry eye patients, 20% were grade 0, 42.86% grade 1, 34.29% grade 2 and 2,86% grade 3. Impression cytology represents a non- or minimally invasive biopsy of the ocular surface epithelium with no side effects or contraindications. It has demonstrated to be a useful diagnostic aid for a wide variety of processes involving the ocular surface. This technique is a safe, simple method and may help increase understanding of various ocular surface alterations in dry eye patients.

Impression cytology는 결막상피의 표층을 떼어내기 위해 안구 표면에 cellulose acetate filter 재질을 같이 이용한다. 이 방법은 비 침습적이고 쉽게 시행할 수 있으며 환자에게 최소한의 불편감을 주며 결막표면에 반복해서 시행하여 변화를 관찰하기 위해 사용될 수 있다. 이 방법으로 결막 표면의 형태학적 연구와 squmaous metaplasia의 정도를 평가할 수 있다. 본 연구는 건성안 환자에서 impression cytology를 이용하여 결막표면을 평가하기 위해 수행되었다. 70명의 콘택트렌즈 비착용 학생을 대상으로 조사하였는데 먼저 조사 대상자들에게 McMonnies dry eye symptom questionnaire을 작성하도록 하였다. 그리고 비침습성 tear thinning time(TTT) 검사를 시행하고 다음에 침습성 검사인 Schirmer tear test(SIT), tear film break-up time(TBUT) tests 그리고 Rose-bengal staining올 시행하여 건성안 의심자를 분류하였다. 하 안구결막으로부터 결막 상피세포는 impression cytology기법으로 수집하여 PAS(Periodic Acid Schift)-haematoxylin 염색을 시행하였다. 배상세포와 결막상피세포는 광학현미경 400배에서 관찰하여 squamous metaplasia의 정도에 근거한 Nelson Grading scale에 따라 분류하였는데 이는 배상세포 밀도, 세포의 크기와 형태, 핵:세포질 비 등을 포함한다. 건성안 의심자는 상피세포의 형태적 변화, 핵의 변화, 배상세포 밀도 감소를 보였다. 세포학적 변화 정도는 건성안 조건의 정도에 관련이 있었다. 상피세포 형태를 Nelson의 분류시스템으로 단계를 나눈 결과 대조군의 91.43%가 grade 0 이었고 8.57%가 약간의 이상형태인 grade 1이었다. 반면에 건성안 의심자에서는 20%가 grade 0, 42.86%가 grade 1, 34.29%가 grade 2 그리고 2.86%가 심한 형태적 변화를 보인 grade 3를 나타냈다. Impression cytology는 부작용이나 거부반응이 없는 안구 표면 상피의 비 침습적 또는 최소 침습적 생검법으로 생각되며 안구표면을 포함하는 광범위한 과정을 위한 유용한 진단 기법으로 안전하고 간단하며 건성안 의심자의 다양한 안구 표면 변화의 이해를 증진시키는데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.