배경

Neuromyelitis optica spectrum disorder(NMOSD)는 반복적인 시신경염(optic neuritis, ON)과 척수염을 특징으로 하는 중추신경계 염증성 질환이다. 전통적으로 NMOSD에서의 장애 축적은 재발과 밀접하게 연관된 것으로 이해되어 왔다. 그러나 최근 optical coherence tomography(OCT) 및 OCT angiography(OCTA)를 이용한 연구에서 ON 병력이 없는 눈에서도 망막신경층 및 미세혈관의 이상이 관찰된다는 보고가 제시되었다. 다만 기존 연구는 대부분 cross sectional study였으며, 재발이 없는 시기에도 구조 및 혈관의 변화가 지속적으로 진행하는지에 대한 longitudinal study는 제한적이었다.

연구 목적 및 대상

이 연구는 AQP4-IgG 양성 NMOSD 환자를 대상으로 swept-source OCT (SS-OCT) 및 OCTA 를 이용하여 망막신경층과 미세혈관 변화를 longitudinal하게 분석하였다. NMOSD 169명(304안), relapsing–remitting MS(RRMS) 111명(222안), 건강 대조군 110명(218안)을 포함하였다. 모든 NMOSD 환자는 AQP4-IgG 양성이며 MOG-IgG 음성이었고, RRMS 환자는 두 항체 모두 음성이었다. 급성 ON 발생 후 6개월 이내의 눈은 분석에서 제외하였다.

영상분석 및 통계방법

6×6mm macular scan 기반의 SS-OCT/OCTA를 이용하여 macular RNFL (mRNFL) 두께, GCIPL 두께, superficial vascular complex (SVC) 밀도, deep vascular complex (DVC) 밀도를 ETDRS 4구역(S, T, I, N) 기반으로 평균값을 계산하였다. 모든 영상은 OSCAR-IB 및 APOSTEL 권고사항에 따라 품질 관리되었다.

Baseline 비교는 연령과 성별을 보정한 generalized estimating equation (GEE)을 이용하여 수행하였으며, OCT/OCTA 지표와 시력 (logMAR), EDSS, 질병기간, ON횟수 간 연관성은 선형 회귀 및 GEE로 분석하였다. Longitudinal analysis에서는 eye-level linear mixed-effects model을 적용하였으며, age, sex, treatment, follow-up time, ON history를 보정하였다.

결과

Cross sectional analysis
NMOSD 환자는 건강 대조군 대비 mRNFL (33.91 vs 38.88 μm, p<0.001), GCIPL (54.89 vs 64.42 μm, p<0.001), SVC density (38.17 vs 45.96%, p<0.001) 모두 유의하게 감소하였다. RRMS와 비교하였을 때에도 NMOSD는 mRNFL thickness (p=0.011)와 SVC density (p=0.016)가 유의하게 낮았다.

ON 병력에 따른 분석에서, NMOSD-Eyes with ON뿐 아니라 ON 병력이 없는 NMOSD-Eyes without ON에서도 GCIPL 두께가 건강 대조군보다 유의하게 감소하였다 (p=0.006). 이는 ON과 무관한 망막신경층 변화를 시사한다.

mRNFL, GCIPL, SVC는 logMAR 시력과 모두 유의한 음의 상관관계를 나타냈다 (각각 p<0.001). 또한 ON 횟수가 많을수록, 질병기간이 길수록 더 얇은 망막신경층과 낮은 혈관밀도를 나타냈다. 전체 NMOSD 코호트에서 mRNFL, GCIPL, SVC는 EDSS와 유의한 음의 상관관계를 나타내었다.

Longitudinal analysis
재발이 없었던 NMOSD 환자 40명(73안)을 추적한 결과, EDSS 변화 없이도 GCIPL (p=0.047), SVC (p=0.003), DVC (p=0.004)가 시간에 따라 유의하게 감소하였다. 연간 감소율은 GCIPL −0.18 μm/year, SVC −1.11%/year, DVC −1.88%/year였다.

GCIPL 연간 감소율은 baseline logMAR (p<0.001), ON 횟수 (p<0.001), baseline EDSS (p=0.039)와 유의한 음의 상관성을 보였다. 추가로ON 병력이 있는 환자군에서는 baseline EDSS와 GCIPL 감소율 간 연관성은 더욱 뚜렷하였다 (b=−1.10, p=0.006).

결론

본 연구는 NMOSD에서 망막신경층 및 미세혈관 손상이 ON과 독립적으로 발생할 수 있으며, 임상적으로 재발이 없고 EDSS가 안정적인 시기에도 GCIPL 및 혈관밀도 감소가 지속될 수 있음을 longitudinal 하게 분석하여 제시하였다. 또한, SS-OCT/OCTA 지표는 NMOSD에서 구조적 및 미세혈관 변화를 정량적으로 평가할 수 있는 민감한 biomarker로 활용 가능함을 시사한다.