引用本文： 彭春霞, 曹珊珊, 赵朔, 康皓, 周欢粉, 杨沫, 徐全刚, 魏世辉. 水通道蛋白-4抗体阳性视神经炎患者视网膜神经纤维层及黄斑区内层视网膜结构改变观察. 中华眼底病杂志, 2015, 31(6): 536-540. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2015.06.006 复制
视神经脊髓炎(NMO)和多发性硬化(MS)是中枢神经系统(CNS)受累的自身免疫性脱髓鞘疾病，两者常首先累及视神经，以视神经炎(ON)为首发症状而就诊于眼科[1]。但两者发病机制不同，NMO以B淋巴细胞介导的体液免疫为主，而MS以T淋巴细胞介导的免疫为主，故治疗及预后亦不同[1, 2]，因此早期准确诊断至关重要。视网膜神经纤维层(RNFL)到大脑枕叶皮质中枢的视觉通路是CNS的重要组成部分。RNFL具备CNS轴索特性，视网膜神经节细胞(RGC)具备CNS神经元的基本特征。所以采用光相干断层扫描(OCT)技术观察RGC、RNFL的变化可为判断CNS神经元病变提供依据。水通道蛋白-4(AQP4)抗体(AQP4-Ab)阳性的ON患者与NMO临床表现极其相似，转化为NMO风险较高，称为谱系疾病(NMOSD)[1, 3]。我们对一组ON患者进行了OCT检查，对比观察血清AQP4-Ab阳性ON[(AQP4-Ab(+)ON)]、血清AQP4-Ab阴性ON[(AQP4-Ab(-)ON)]患者以及正常对照者视盘RNFL厚度及黄斑区内层视网膜结构改变，以期寻找早期诊断NMOSD的结构性标志。现将结果报道如下。
1 对象和方法
2014年9月至2015年9月在解放军总医院眼科检查确诊的ON患者60例84只眼(ON组)纳入研究。其中，男性16例25只眼，女性44例59只眼。年龄17～66岁，平均年龄(39.06±13.30)岁。病程≤6个月者42只眼，＞6个月者42只眼。均行最佳矫正视力(BCVA)、眼前节、眼底及OCT检查。
BCVA检查为Snellen视力表，记录时换算为最小分辨角对数(logMAR)视力。数指=logMAR1/41.85, 手动=logMAR1/42.3, 光感=logMAR1/42.7, 无光感=logMAR1/43.0[5]。检查结果符合ON治疗试验诊断标准[4]。排除标准：(1)屈光度≥±6.00 DS，散光≥±2.00 DC；(2)视盘水肿；(3)既往有除ON以外的眼病或眼部手术史；(4)患有CNS疾病者。
根据血清AQP4-Ab检查结果，将ON组分为AQP4-Ab(+)ON组、AQP4-Ab(-)ON组，均为30例42只眼。AQP4-Ab(+)ON组42只眼中，男性12只眼，女性30只眼；平均年龄(39.95±13.75)岁；病程≤6个月者19只眼，＞6个月者23只眼；平均logMAR BCVA 0.98±0.93。AQP4-Ab(-)ON组42只眼中，男性13只眼，女性29只眼；平均年龄(38.17±12.94)岁；病程≤6个月者19只眼，＞6个月者23只眼；平均logMAR BCVA 0.73±0.89。选取同期本院工作人员和与患者无血缘关系的家属40名80只眼作为正常对照组(HC组)。其中，男性14名28只眼，女性26名52只眼；平均年龄(36.66±11.62)岁。视力、眼压正常，无眼部疾病史。3组受检者间性别(χ2=0.568)、年龄(χ2=1.472)比较，差异无统计学意义(P=0.732、0.732)。AQP4-Ab(-)ON组、AQP4-Ab(+)ON组间不同病程眼数(χ2=0.000)、平均logMAR BCVA(Z=-1.492)比较，差异无统计学意义(P=1.000、0.136)。
OCT检查采用德国Heidelberg公司Spectralis-OCT仪行视盘及黄斑区扫描。应用标准视神经扫描模式(nisite)的盘周RNFL(pRNFL)程序，对盘周及其鼻侧、鼻下、颞下、颞侧、颞上、鼻上象限和盘斑束(PMB)RNFL厚度以及鼻侧、颞侧RNFL平均厚度比(N/T))进行分析。根据糖尿病视网膜病变早期治疗研究制订的标准[6]，将黄斑部划分为以黄斑中心凹为中心的3个同心圆, 分别为直径1 mm的中心区，1 mm＜直径≤3 mm的内环区，3 mm＜直径≤6 mm的外环区；在内外环分别有2条放射线将其分为上下左右4区，共9个区(图 1)。以A1代表中心区；A2、A3、A4、A5分别代表内环区的上方、颞侧、下方、鼻侧；A6、A7、A8、A9分别代表外环区的上方、颞侧、下方、鼻侧。应用黄斑程序对A1外其他8个分区的黄斑容积及黄斑部RNFL(mRNFL)、黄斑部RCG层(mRGCL)、黄斑部内丛状层(mIPL)、黄斑部内核层(mINL)容积进行分析。
图1
黄斑部9个分区示意图
采用SPSS 17.0统计学软件进行统计分析处理。组间性别、病程比较行χ2检验；年龄比较行非参数检验的Kruskal-Walliss检验；logMAR BCVA比较行非参数Mann-Whitney检验。各组间均数比较采用两两比较的方差分析法或t检验，方差齐采用最小显著差法，方差不齐采用Games-Howell法。P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
与HC组比较，ON组患眼总pRNFL平均厚度(图 2)及视盘各象限、PMB平均RNFL厚度均明显降低，差异有统学意义(P=0.000)。AQP4-Ab(+)ON组pRNFL平均厚度，视盘各象限、PMB平均RNFL厚度均较AQP4-Ab(-)ON组降低。其中，视盘鼻侧及鼻下象限RNFL厚度差异有统计学意义(P=0.010、0.000)。两组患眼间N/T差异有统计学意义(图 3)。
图2
3组受检眼pRNFL厚度比较。*P＜0.05 图 3 AQP4-Ab(+)ON组，AQP4-Ab(-)ON组患眼pRNFL厚度。与AQP4-Ab(-)ON组患眼比较，*P＜0.01
与HC组比较，ON组患眼黄斑容积及mRNFL、mRGCL、mIPL容积明显减小，差异有统计学意义(P=0.000、0.000、0.000)；mINL容积无明显变化，差异无统计学意义(P=0.700)。AQP4-Ab(+)ON组患眼黄斑容积及mRNFL、mRGCL、mIPL容积较AQP4-Ab(-)ON组患眼减小，其中黄斑容积、mIPL容积减小程度差异有统计学意义(P=0.038、0.033)(图 4)。与AQP4-Ab(-)ON组患眼比较，AQP4-Ab(+)ON组患眼外环下方区域黄斑平均容积，外环上方、下方区域mIPL平均容积，内环鼻侧区域mRNFL平均容积减小更多，差异有统计学意义(P＜0.05)(图 5)。
图4
3组受检眼黄斑容积、mRNFL容积、mRGCL容积、mIPL容积、mINL容积比较。4A～4E.分别为黄斑容积、mRNFL容积、mRGCL容积、mIPL容积、mINL容积。*P＜0.05
图5
AQP4-Ab(+)ON组、AQP4-Ab(-)ON组患眼黄斑各层损伤空间分布图。5A～5E.分别为黄斑容积、mRNFL容积、mRGCL容积、mIPL容积、mINL容积。*与AQP4-Ab(-)ON组患眼比较，P＜0.05
3 讨论
Ratchford等[7]对26例NMO-ON患者和378例MS患者进行观察，发现前者pRNFL较后者更严重。首次ON发作后，NMO-ON患者pRNFL丢失比MS-ON患者多24 μm。由此作者提出，如果非MS患者发生ON后，pRNFL丢失大于15 μm，应该考虑NMO-ON可能性大。继而Naismith等[8]采用OCT对22例NMO-ON患者和47例MS患者的pRNFL进行了测量，得到相同的结果。且发现首次ON发作后，pRNFL厚度每变薄1 μm，转变成NMO的可能性就增加8%。Monteiro等[9]比较了45只MS-ON患眼和62只NMO-ON患眼，也发现pRNFL厚度的丢失，NMO-ON患眼比MS-ON患眼严重。与本研究AQP4-Ab(+)ON患眼pRNFL厚度比AQP4-Ab (-)ON患眼pRNFL厚度变薄结论相似。首次ON发作后，NMO-ON不但造成严重的pRNFL及视功能的丢失，而且对mRNFL损伤也较MS-ON重。Schneider等[10]对17例NMOSD-ON患者与17例MS-ON患者进行观察，发现NMOSD-ON患者mRNFL丢失较MS-ON患者严重。Fernandes等[11]比较了29例NMO-ON患者与29例MS-ON患者的mRNFL容积，发现NMO-ON患者mRNFL厚度比MS-ON患者变薄，但差异无统计学意义。这些结果与本研究的结果基本相似，原因可能是因为NMO的发病机制与MS有所不同。NMO或NMOSD不仅造成神经纤维的脱髓鞘性损伤、而且造成神经坏死、空洞化[12]；相比MS单一的脱髓鞘性改变，结构损伤也更重。另外Naismith等[8]研究还发现，NMO-ON患眼与MS-ON患眼相比，pRFNL厚度变薄在分布部位上也明显不同。在两组患眼对比视敏度无差异的情况下，NMO-ON患眼pRNFL丢失主要分布在上方、下方及鼻侧。在Monteiro等[9]的研究中，也发现相同分分布特点。这一结果与本研究在控制视力损伤一致的情况下，AQP4-Ab(+)ON组患眼pRNFL的丢失主要分布于鼻侧及下方的结果基本一致。这些特点可能与AQP4表达的分布有关。它主要表达在血管周围星形胶质细胞的足突上，参与血脑屏障的形成。所以在视盘周围上方、下方及鼻侧，血管分布丰富的区域造成的神经损伤重，神经纤维丢失的也最明显。
本研究发现，AQP4-Ab(+)ON组患眼在黄斑内环鼻侧mRNFL平均容积丢失比AQP4-Ab(-)ON组患眼重。这种现象的机制尚不清楚，但这一结果或许能解释NMO-ON比MS-ON患眼视力预后差的特点[10]。
尸体眼解剖发现，70%的MS患者出现RGC丢失[13, 14]。采用OCT观察MS-ON及NMO-ON患眼的研究发现，mRGCL+mIPL厚度及黄斑厚度较正常眼明显变薄[10, 15]。Kerrison等[13]研究发现，NMO-ON患眼的黄斑厚度比MS-ON丢失要更严重。这与本研究结果AQP4-Ab(+)ON组患眼比AQP4-Ab(-)ON组患眼黄斑容积丢失更重结果一致。Fernandes等[11]进一步分析了NMO-ON、MS-ON患眼mRGCL+mIPL厚度，发现NMO-ON患眼比MS-ON患眼变薄，但差异无统计学意义。与本研究AQP4-Ab(+)ON组患眼mRGCL容积丢失比AQP4-Ab(-)ON组多，但差别无统计学意义结果相一致。Schneider等[10]分析了NMO-ON患眼与MS-ON患眼mRGCL厚度变化情况，发现NMO-ON患眼比MS-ON患眼明显变薄，差异有统计学意义。这与本研究结果存在差异，原因可能是由于两个研究样本量的不同所致。有关ON患者mIPL及mINL厚度丢失文献报道较少。本研究结果发现，AQP4-Ab(+)ON组患眼mIPL丢失比AQP4-Ab(-)ON组患眼更严重，主要分布于黄斑的上方和下方。这可能与mIPL表达AQP4多相关。
血清AQP4-Ab在NMO患者的检出率达到60%～90%，血清AQP4-Ab阳性对NMO诊断的特异性达到91%～100%[3, 16]。血清AQP4-Ab(+)ON患眼将来转化为明确NMO的几率极高。根据2007年Wingerchuk等[3]的诊断标准，已将其列入NMOSD范畴。本研究结果发现，AQP4-Ab(+)ON组患眼的pRNFL、mRNFL及mRGCL形态学损伤特点，与NMO性ON相同；pRNFL与mIPL损伤的程度及部位不同于AQP4-Ab(-)ON，可能能为判定ON转化成NMO的风险提供结构学指标。但是本研究为横断面研究，视神经及黄斑部视网膜厚度个体差异较大；入组时两组患者的病程未进行严格匹配。因此结果还有待于纵向、大样本及影响因素严格控制的研究证实。
视神经脊髓炎(NMO)和多发性硬化(MS)是中枢神经系统(CNS)受累的自身免疫性脱髓鞘疾病，两者常首先累及视神经，以视神经炎(ON)为首发症状而就诊于眼科[1]。但两者发病机制不同，NMO以B淋巴细胞介导的体液免疫为主，而MS以T淋巴细胞介导的免疫为主，故治疗及预后亦不同[1, 2]，因此早期准确诊断至关重要。视网膜神经纤维层(RNFL)到大脑枕叶皮质中枢的视觉通路是CNS的重要组成部分。RNFL具备CNS轴索特性，视网膜神经节细胞(RGC)具备CNS神经元的基本特征。所以采用光相干断层扫描(OCT)技术观察RGC、RNFL的变化可为判断CNS神经元病变提供依据。水通道蛋白-4(AQP4)抗体(AQP4-Ab)阳性的ON患者与NMO临床表现极其相似，转化为NMO风险较高，称为谱系疾病(NMOSD)[1, 3]。我们对一组ON患者进行了OCT检查，对比观察血清AQP4-Ab阳性ON[(AQP4-Ab(+)ON)]、血清AQP4-Ab阴性ON[(AQP4-Ab(-)ON)]患者以及正常对照者视盘RNFL厚度及黄斑区内层视网膜结构改变，以期寻找早期诊断NMOSD的结构性标志。现将结果报道如下。
1 对象和方法
2014年9月至2015年9月在解放军总医院眼科检查确诊的ON患者60例84只眼(ON组)纳入研究。其中，男性16例25只眼，女性44例59只眼。年龄17～66岁，平均年龄(39.06±13.30)岁。病程≤6个月者42只眼，＞6个月者42只眼。均行最佳矫正视力(BCVA)、眼前节、眼底及OCT检查。
BCVA检查为Snellen视力表，记录时换算为最小分辨角对数(logMAR)视力。数指=logMAR1/41.85, 手动=logMAR1/42.3, 光感=logMAR1/42.7, 无光感=logMAR1/43.0[5]。检查结果符合ON治疗试验诊断标准[4]。排除标准：(1)屈光度≥±6.00 DS，散光≥±2.00 DC；(2)视盘水肿；(3)既往有除ON以外的眼病或眼部手术史；(4)患有CNS疾病者。
根据血清AQP4-Ab检查结果，将ON组分为AQP4-Ab(+)ON组、AQP4-Ab(-)ON组，均为30例42只眼。AQP4-Ab(+)ON组42只眼中，男性12只眼，女性30只眼；平均年龄(39.95±13.75)岁；病程≤6个月者19只眼，＞6个月者23只眼；平均logMAR BCVA 0.98±0.93。AQP4-Ab(-)ON组42只眼中，男性13只眼，女性29只眼；平均年龄(38.17±12.94)岁；病程≤6个月者19只眼，＞6个月者23只眼；平均logMAR BCVA 0.73±0.89。选取同期本院工作人员和与患者无血缘关系的家属40名80只眼作为正常对照组(HC组)。其中，男性14名28只眼，女性26名52只眼；平均年龄(36.66±11.62)岁。视力、眼压正常，无眼部疾病史。3组受检者间性别(χ2=0.568)、年龄(χ2=1.472)比较，差异无统计学意义(P=0.732、0.732)。AQP4-Ab(-)ON组、AQP4-Ab(+)ON组间不同病程眼数(χ2=0.000)、平均logMAR BCVA(Z=-1.492)比较，差异无统计学意义(P=1.000、0.136)。
OCT检查采用德国Heidelberg公司Spectralis-OCT仪行视盘及黄斑区扫描。应用标准视神经扫描模式(nisite)的盘周RNFL(pRNFL)程序，对盘周及其鼻侧、鼻下、颞下、颞侧、颞上、鼻上象限和盘斑束(PMB)RNFL厚度以及鼻侧、颞侧RNFL平均厚度比(N/T))进行分析。根据糖尿病视网膜病变早期治疗研究制订的标准[6]，将黄斑部划分为以黄斑中心凹为中心的3个同心圆, 分别为直径1 mm的中心区，1 mm＜直径≤3 mm的内环区，3 mm＜直径≤6 mm的外环区；在内外环分别有2条放射线将其分为上下左右4区，共9个区(图 1)。以A1代表中心区；A2、A3、A4、A5分别代表内环区的上方、颞侧、下方、鼻侧；A6、A7、A8、A9分别代表外环区的上方、颞侧、下方、鼻侧。应用黄斑程序对A1外其他8个分区的黄斑容积及黄斑部RNFL(mRNFL)、黄斑部RCG层(mRGCL)、黄斑部内丛状层(mIPL)、黄斑部内核层(mINL)容积进行分析。
图1
黄斑部9个分区示意图
采用SPSS 17.0统计学软件进行统计分析处理。组间性别、病程比较行χ2检验；年龄比较行非参数检验的Kruskal-Walliss检验；logMAR BCVA比较行非参数Mann-Whitney检验。各组间均数比较采用两两比较的方差分析法或t检验，方差齐采用最小显著差法，方差不齐采用Games-Howell法。P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
与HC组比较，ON组患眼总pRNFL平均厚度(图 2)及视盘各象限、PMB平均RNFL厚度均明显降低，差异有统学意义(P=0.000)。AQP4-Ab(+)ON组pRNFL平均厚度，视盘各象限、PMB平均RNFL厚度均较AQP4-Ab(-)ON组降低。其中，视盘鼻侧及鼻下象限RNFL厚度差异有统计学意义(P=0.010、0.000)。两组患眼间N/T差异有统计学意义(图 3)。
图2
3组受检眼pRNFL厚度比较。*P＜0.05 图 3 AQP4-Ab(+)ON组，AQP4-Ab(-)ON组患眼pRNFL厚度。与AQP4-Ab(-)ON组患眼比较，*P＜0.01
与HC组比较，ON组患眼黄斑容积及mRNFL、mRGCL、mIPL容积明显减小，差异有统计学意义(P=0.000、0.000、0.000)；mINL容积无明显变化，差异无统计学意义(P=0.700)。AQP4-Ab(+)ON组患眼黄斑容积及mRNFL、mRGCL、mIPL容积较AQP4-Ab(-)ON组患眼减小，其中黄斑容积、mIPL容积减小程度差异有统计学意义(P=0.038、0.033)(图 4)。与AQP4-Ab(-)ON组患眼比较，AQP4-Ab(+)ON组患眼外环下方区域黄斑平均容积，外环上方、下方区域mIPL平均容积，内环鼻侧区域mRNFL平均容积减小更多，差异有统计学意义(P＜0.05)(图 5)。
图4
3组受检眼黄斑容积、mRNFL容积、mRGCL容积、mIPL容积、mINL容积比较。4A～4E.分别为黄斑容积、mRNFL容积、mRGCL容积、mIPL容积、mINL容积。*P＜0.05
图5
AQP4-Ab(+)ON组、AQP4-Ab(-)ON组患眼黄斑各层损伤空间分布图。5A～5E.分别为黄斑容积、mRNFL容积、mRGCL容积、mIPL容积、mINL容积。*与AQP4-Ab(-)ON组患眼比较，P＜0.05
3 讨论
Ratchford等[7]对26例NMO-ON患者和378例MS患者进行观察，发现前者pRNFL较后者更严重。首次ON发作后，NMO-ON患者pRNFL丢失比MS-ON患者多24 μm。由此作者提出，如果非MS患者发生ON后，pRNFL丢失大于15 μm，应该考虑NMO-ON可能性大。继而Naismith等[8]采用OCT对22例NMO-ON患者和47例MS患者的pRNFL进行了测量，得到相同的结果。且发现首次ON发作后，pRNFL厚度每变薄1 μm，转变成NMO的可能性就增加8%。Monteiro等[9]比较了45只MS-ON患眼和62只NMO-ON患眼，也发现pRNFL厚度的丢失，NMO-ON患眼比MS-ON患眼严重。与本研究AQP4-Ab(+)ON患眼pRNFL厚度比AQP4-Ab (-)ON患眼pRNFL厚度变薄结论相似。首次ON发作后，NMO-ON不但造成严重的pRNFL及视功能的丢失，而且对mRNFL损伤也较MS-ON重。Schneider等[10]对17例NMOSD-ON患者与17例MS-ON患者进行观察，发现NMOSD-ON患者mRNFL丢失较MS-ON患者严重。Fernandes等[11]比较了29例NMO-ON患者与29例MS-ON患者的mRNFL容积，发现NMO-ON患者mRNFL厚度比MS-ON患者变薄，但差异无统计学意义。这些结果与本研究的结果基本相似，原因可能是因为NMO的发病机制与MS有所不同。NMO或NMOSD不仅造成神经纤维的脱髓鞘性损伤、而且造成神经坏死、空洞化[12]；相比MS单一的脱髓鞘性改变，结构损伤也更重。另外Naismith等[8]研究还发现，NMO-ON患眼与MS-ON患眼相比，pRFNL厚度变薄在分布部位上也明显不同。在两组患眼对比视敏度无差异的情况下，NMO-ON患眼pRNFL丢失主要分布在上方、下方及鼻侧。在Monteiro等[9]的研究中，也发现相同分分布特点。这一结果与本研究在控制视力损伤一致的情况下，AQP4-Ab(+)ON组患眼pRNFL的丢失主要分布于鼻侧及下方的结果基本一致。这些特点可能与AQP4表达的分布有关。它主要表达在血管周围星形胶质细胞的足突上，参与血脑屏障的形成。所以在视盘周围上方、下方及鼻侧，血管分布丰富的区域造成的神经损伤重，神经纤维丢失的也最明显。
本研究发现，AQP4-Ab(+)ON组患眼在黄斑内环鼻侧mRNFL平均容积丢失比AQP4-Ab(-)ON组患眼重。这种现象的机制尚不清楚，但这一结果或许能解释NMO-ON比MS-ON患眼视力预后差的特点[10]。
尸体眼解剖发现，70%的MS患者出现RGC丢失[13, 14]。采用OCT观察MS-ON及NMO-ON患眼的研究发现，mRGCL+mIPL厚度及黄斑厚度较正常眼明显变薄[10, 15]。Kerrison等[13]研究发现，NMO-ON患眼的黄斑厚度比MS-ON丢失要更严重。这与本研究结果AQP4-Ab(+)ON组患眼比AQP4-Ab(-)ON组患眼黄斑容积丢失更重结果一致。Fernandes等[11]进一步分析了NMO-ON、MS-ON患眼mRGCL+mIPL厚度，发现NMO-ON患眼比MS-ON患眼变薄，但差异无统计学意义。与本研究AQP4-Ab(+)ON组患眼mRGCL容积丢失比AQP4-Ab(-)ON组多，但差别无统计学意义结果相一致。Schneider等[10]分析了NMO-ON患眼与MS-ON患眼mRGCL厚度变化情况，发现NMO-ON患眼比MS-ON患眼明显变薄，差异有统计学意义。这与本研究结果存在差异，原因可能是由于两个研究样本量的不同所致。有关ON患者mIPL及mINL厚度丢失文献报道较少。本研究结果发现，AQP4-Ab(+)ON组患眼mIPL丢失比AQP4-Ab(-)ON组患眼更严重，主要分布于黄斑的上方和下方。这可能与mIPL表达AQP4多相关。
血清AQP4-Ab在NMO患者的检出率达到60%～90%，血清AQP4-Ab阳性对NMO诊断的特异性达到91%～100%[3, 16]。血清AQP4-Ab(+)ON患眼将来转化为明确NMO的几率极高。根据2007年Wingerchuk等[3]的诊断标准，已将其列入NMOSD范畴。本研究结果发现，AQP4-Ab(+)ON组患眼的pRNFL、mRNFL及mRGCL形态学损伤特点，与NMO性ON相同；pRNFL与mIPL损伤的程度及部位不同于AQP4-Ab(-)ON，可能能为判定ON转化成NMO的风险提供结构学指标。但是本研究为横断面研究，视神经及黄斑部视网膜厚度个体差异较大；入组时两组患者的病程未进行严格匹配。因此结果还有待于纵向、大样本及影响因素严格控制的研究证实。
