sNfL和sGFAP在AQP4-IgG陽性NMOSD和MOGAD中的臨床相關性解讀

祝賀復旦大學附屬華山醫(yī)院神經內科全超教授團隊在Front Immunol.（IF = 7.561）雜志上發(fā)表了題為“Serum Neurofilament Light and GFAP Are Associated With Disease Severity in Inflammatory Disorders With Aquaporin-4 or Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein Antibodies”的研究論文，評估了血清神經絲光（sNfL）和血清膠質纖維酸性蛋白（sGFAP）作為抗水通道蛋白4免疫球蛋白G抗體（AQP4-IgG）陽性視神經脊髓炎譜系障礙（NMOSD）和髓鞘少突膠質細胞糖蛋白抗體相關疾病（MOGAD）生物標志物的潛力。研究結果表明，sNfL和sGFAP水平與AQP4-IgG陽性NMOSD和MOGAD患者的疾病嚴重程度相關。sGFAP/sNfL比值在三種疾病組（AQP4-IgG陽性的NMOSD、MOGAD和復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化（RRMS））中表現出良好的區(qū)分性，可用于反映不同的疾病發(fā)病機制。

研究中使用Simoa檢測血清中NfL和GFAP濃度的工作由上海生物芯片中心實驗室協(xié)助完成。Simoa單分子免疫陣列分析技術是目前市面上最靈敏的蛋白分子檢測技術，其可以檢測單個蛋白分子，靈敏度達到飛克級別，其檢測的平均靈敏度是傳統(tǒng)技術的1000倍。

發(fā)表期刊：Front Immunol.; IF = 7.561   原文鏈接：https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.647618

研究背景   

NMOSD是一類中樞神經系統(tǒng)炎癥性自身免疫疾病，以視神經和脊髓的炎性脫髓鞘病變?yōu)樘卣鳌�NMOSD的診斷標準以AQP4抗體作為分層，分為AQP4抗體陽性與陰性組。然而，在部分AQP4陰性的NMOSD患者中，檢測到了髓鞘少突膠質細胞糖蛋白抗體（MOG-ab）。MOG-ab病例的神經病理學結果表明，存在明顯的脫髓鞘但星形膠質細胞完好，這與AQP4-IgG陽性NMOSD的星形膠質細胞病變結果不同。因此，MOG-ab相關疾�。∕OGAD）需要作為獨立于NMOSD的疾病實體，但關于這兩種疾病的血清生物標志物的研究仍較為缺乏。

NfL作為神經元細胞骨架的組成部分，被認為是反映多發(fā)性硬化癥（MS）嚴重程度、治療效果和預后可行的生物標志物。同時，GFAP是一種表達于星形膠質細胞的中間絲蛋白，可以反映腦損傷后膠質細胞的損傷程度。先前的研究顯示，AQP4-IgG陽性NMOSD患者血清或腦脊液中NfL和GFAP水平均升高，MOGAD患者的血清NfL水平也顯著增加。因此，本研究通過比較中國健康對照組與AQP4-IgG陽性NMOSD、MOGAD和MS患者的sNfL、sGFAP水平以及sGFAP/sNfL比率，進一步探究了sNfL和sGFAP在AQP4-IgG陽性NMOSD和MOGAD中的臨床相關性。

研究樣本  

51名AQP4-IgG陽性NMOSD患者（51份樣本）、42名MOGAD患者（42份樣本）、31名RRMS患者（對于sNfL，31名患者（31個樣本）；對于sGFAP，22名患者（22個樣本））和28名中國健康對照（HCs）的血清樣本

疾病組“復發(fā)期間”抽取的樣本表示是在最近一次復發(fā)后60天內采集的。“緩解期間”抽取的樣本表示是在距離最近一次復發(fā)的60天后采集的。

研究方法  

1、疾病評估

AQP4-IgG陽性NMOSD的診斷基于2015年國際NMO診斷小組制定的標準；MOGAD則基于危險信號在內的診斷共識標準；RRMS是根據2010年McDonald標準診斷；通過擴展殘疾狀態(tài)量表（EDSS）評估多發(fā)性硬化功能障礙程度。

2、檢測因子

使用Simoa HD-1分析儀，檢測NfL和GFAP在血清中的濃度水平。所有待測物的板內變異系數（CV值）小于10%；板間變異系數小于15%。

3、統(tǒng)計分析

在分析GFAP和NfL水平時需進行對數轉換；通過線性回歸分析年齡、EDSS評分等臨床參數與sNfL/sGFAP水平之間的相關性。

研究結果  

1、不同疾病組的sNfL和sGFAP水平

每組的sNfL和sGFAP水平分析結果如圖1所示。與HCs相比，AQP4-IgG陽性NMOSD、MOGAD和RRMS患者的sNfL水平顯著升高。AQP4-IgG陽性NMOSD和MOGAD患者的sGFAP水平也明顯高于HCs。與RRMS患者相比，AQP4-IgG陽性NMOSD患者的sGFAP水平也顯著升高。此外，MOGAD和RRMS患者復發(fā)期間的sNfL水平高于緩解期間，并且所有三個疾病組復發(fā)期間的sGFAP水平也均升高。

圖1 不同組間sGFAP和sNfL水平的比較

2、sGFAP/sNfL比值

各組的sGFAP/sNfL比值結果如圖2所示。sGFAP/sNfL比值在三個疾病組中表現出了良好的區(qū)分性。AQP4-IgG陽性NMOSD組的sGFAP/sNfL比值顯著高于MOGAD組和HCs組。MOGAD組的sGFAP/sNfL比值也高于RRMS組。

圖2 不同組間sGFAP/sNfL比值

3、sNfL和sGFAP水平與疾病臨床參數的關聯性

在AQP4-IgG陽性NMOSD組中，單因素和多因素回歸模型均顯示出sNfL水平和sGFAP水平與EDSS評分呈正相關。此外，在復發(fā)期間的脊髓病變患者中sGFAP水平偏高（表1）。

表1 采用單因素和多因素回歸模型檢測sNfL和sGFAP在AQP4-IgG陽性NMOSD中的臨床相關性

在MOGAD組中，單因素分析顯示男性患者的sNfL水平顯著高于女性患者，但該結果在多因素分析中沒有得到進一步驗證。單因素和多因素回歸模型均表明sNfL水平和sGFAP水平與EDSS評分呈正相關。此外，在復發(fā)期間的腦部病變患者中sNfL水平和sGFAP水平均偏高（表2）。

表2 采用單因素和多因素回歸模型檢測sNfL和sGFAP在MOGAD中的臨床相關性

在MOGAD組中，單因素分析顯示男性患者的sNfL水平顯著高于女性患者，但該結果在多因素分析中沒有得到進一步驗證。單因素和多因素回歸模型均表明sNfL水平和sGFAP水平與EDSS評分呈正相關。此外，在復發(fā)期間的腦部病變患者中sNfL水平和sGFAP水平均偏高（表2）。

研究結論  

這項研究結果表明，sNfL和sGFAP水平與AQP4-IgG陽性NMOSD和MOGAD患者的疾病嚴重程度相關。sNfL水平的升高反映了潛在的神經元軸突損傷，該現象不僅存在于MS，也存在于AQP4-和MOG-ab抗體相關的炎癥性疾病。但是與MS不同，未觀察到NMOSD患者在“復發(fā)期間”和“緩解期間”sNfL水平的顯著變化。在本研究的三個疾病組中，AQP4-IgG陽性NMOSD患者的sGFAP水平最高，極高的sGFAP濃度（> 90%）僅見于AQP4-IgG陽性NMOSD患者。此外，sNfL和sGFAP水平在AQP4-IgG陽性NMOSD和MOGAD組中均與EDSS評分呈現正相關，并在急性復發(fā)期間趨于增加。以上結果均證明了sNfL和sGFAP具有作為AQP4-IgG陽性NMOSD和MOGAD疾病生物標志物的潛力。

研究還表明，不同的sNfL和sGFAP水平能夠代表一種疾病中星形細胞病變和神經軸突損傷的不同權重。因此，sGFAP/sNfL的比值能夠區(qū)分這三種中樞神經系統(tǒng)疾病，并反映出疾病病理機制。在該項研究中，AQP4-IgG陽性NMOSD患者表現出最高的sGFAP/sNfL比值，表明其主要是星形膠質細胞病變；RRMS患者表現出最低的sGFAP/sNfL比值，表明其主要為神經元軸突損傷。此外，該研究首次報道了NMOSD患者的sGFAP/sNfL比值高于MS患者，尤其是在復發(fā)期間，這為MOGAD的研究提供了新信息。