祝賀復旦大學附屬華山醫(yī)院神經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(xiàn)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(jīng)系統(tǒng)炎癥性自身免疫疾病,以視神經(jīng)和脊髓的炎性脫髓鞘病變?yōu)樘卣。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(jīng)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(jīng)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(jù)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(shù)(CV值)小于10%;板間變異系數(shù)小于15%。
3、統(tǒng)計分析
在分析GFAP和NfL水平時需進行對數(shù)轉換;通過線性回歸分析年齡、EDSS評分等臨床參數(shù)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(xiàn)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(shù)的關聯(lián)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(jīng)元軸突損傷,該現(xiàn)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(xiàn)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(jīng)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(jīng)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(xiàn)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(xiàn)出最低的sGFAP/sNfL比值,表明其主要為神經(jīng)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。