摘要
背景与目的：在多发性硬化症(people with multiple sclerosis, pwMS)患者中，光学相干断层扫描(optical coherence tomography, OCT)可量化视网膜中神经元（黄斑节细胞内丛状层(macular ganglion cell-inner plexiform layer, mGCIPL)）和轴突（视盘周围视网膜神经纤维层(peripapillary retinal nerve fiber layer, pRNFL)）的缺失。血清胶质纤维酸性蛋白(serum glial fibrillary acidic protein, sGFAP)是一种有前景的星形胶质细胞生物标志物，可用于捕捉pwMS患者的疾病进展。本研究旨在探讨pwMS患者中OCT标志物与sGFAP之间的关系，并探索它们在预测残疾进展中的附加价值。
方法：研究纳入了pwMS患者和健康对照者，在基线进行OCT检查，并排除了双眼间不对称的眼睛。计算了经年龄、性别和体重指数调整后的sGFAP Z分数。使用线性回归模型和混合效应模型(linear mixed-effects models, LMM)评估了sGFAP与视网膜各层厚度之间的横断面和纵向关联。通过LMM评估基线OCT和基线sGFAP对扩展残疾状态量表(Expanded Disability Status Scale, EDSS)轨迹变化的附加效应，并将pwMS患者分为三组：第1组：低sGFAP Z分数（
结果：研究共纳入261名pwMS患者（平均年龄：48岁，女性：63%，接受疾病修正治疗：80%，平均pRNFL厚度：94 µm，平均mGCIPL厚度：66 µm）和52名对照者（年龄：52岁，女性：65%，pRNFL：101 µm，mGCIPL：72 µm）。在基线，pwMS患者中pRNFL（β = −0.01, p = 0.042）和mGCIPL（β = −0.02, p = 0.013）与sGFAP Z分数呈负相关，但在对照者中未发现此关联（p = 0.950, p = 0.386）。在平均2.9年的中位随访期间，基线mGCIPL厚度也与sGFAP的轨迹变化相关（β = −0.003, p = 0.044）。与两个标志物结果均良好的pwMS患者（第1组）相比，sGFAP水平高或mGCIPL较薄的患者其EDSS增加更显著（β = 0.030, p = 0.048），而同时具有高sGFAP和薄mGCIPL的患者（第3组）显示出最陡峭的EDSS恶化轨迹（β = 0.101, p < 0.001）。
讨论：研究结果表明，在视网膜层面测量的星形胶质细胞激活/损伤与中枢神经系统神经变性之间存在密切关系。此外，研究结果强调了mGCIPL和sGFAP在识别残疾恶化风险较高的pwMS患者方面具有附加作用。
研究背景、问题与目的
中枢神经系统内的神经变性被认为是多发性硬化症(people with multiple sclerosis, pwMS)患者残疾进展的主要病理基础。因此，对中枢神经系统中神经元和轴突丢失敏感的生物标志物，对于识别高进展风险的pwMS患者以及量化潜在神经保护治疗的效果至关重要。光学相干断层扫描(optical coherence tomography, OCT)作为一种测量视网膜各层厚度的无创技术，可以在此方面发挥重要作用。视盘周围视网膜神经纤维层(peripapillary retinal nerve fiber layer, pRNFL)和黄斑节细胞内丛状层(macular ganglion cell-inner plexiform layer, mGCIPL)的变薄，分别反映了中枢神经系统轴突和神经元的丢失，并与脑灰质完整性、身体和认知残疾以及独立于复发的疾病进展(progression independent of relapse activity, PIRA)相关。血清生物标志物是pwMS个体分层的有效工具。血清神经丝轻链(serum neurofilament light chain, sNfL)是神经元骨架蛋白，是活动性MS治疗反应的成熟标志物，但其在捕捉疾病进展方面的能力，尤其是在高效治疗抑制急性炎症时，仍存争议。血清胶质纤维酸性蛋白(serum glial fibrillary acid protein, sGFAP)是星形胶质细胞特异性骨架蛋白，近期研究显示其与灰质萎缩和pwMS患者更高的PIRA风险相关。然而，关于视网膜萎缩与sGFAP在横断面和纵向水平的关联，及其独立于视觉通路局部炎症的特性，以及OCT指标与sGFAP联合应用的附加价值，目前尚缺乏数据。因此，本研究旨在探究pwMS患者中视网膜萎缩与sGFAP的关联，并考察二者结合是否与pwMS患者的残疾恶化相关。
关键技术方法概述
本研究采用了观察性队列研究设计。研究人员从瑞士多发性硬化症队列研究(Swiss MS Cohort Study, SMSC)的巴塞尔大学医院中心招募了261名pwMS患者和52名健康对照者。pwMS患者需满足年龄≥18岁、符合2017年修订的McDonald诊断标准等条件，并排除可能影响OCT有效性的眼部病理情况。所有参与者在基线接受了使用海德堡工程Spectralis设备的光学相干断层扫描(OCT)检查，测量了pRNFL、mGCIPL和 macular inner nuclear layer (mINL)的平均厚度。对OCT图像进行了严格的OSCAR-IB标准质量控制。血清样本在基线和纵向随访中采集，使用超灵敏单分子阵列(single-molecule array, Simoa)技术测量sGFAP浓度，并计算了经年龄、性别和体重指数(body mass index, BMI)调整的Z分数。同时，作为“对照生物标志物”，也测量了sNfL的浓度和Z分数。为了调整疾病活动性和视觉通路局部损伤的影响，研究纳入了在每次研究访视90天内获得的脑部磁共振成像(MRI)数据。主要统计方法包括：使用线性回归分析基线横断面关联；使用线性混合效应模型(linear mixed-effects models, LMM)分析纵向关联并预测EDSS轨迹；通过将患者按基线sGFAP Z分数和mGCIPL厚度分层（分为三组），评估二者结合对EDSS进展轨迹的预测价值。
研究结果
1. 组间比较：pwMS患者 vs. 健康对照者
与健康对照者相比，pwMS患者表现出更薄的pRNFL和mGCIPL，以及更高的sGFAP和sNfL Z分数。
2. 视网膜各层与血清生物标志物：基线关联
在调整了多种协变量后，横断面分析显示，在pwMS患者中，更薄的pRNFL（每10 µm）与更高的sGFAP Z分数相关（β = −0.012, p = 0.042），更薄的mGCIPL（每10 µm）也与更高的sGFAP Z分数相关（β = −0.024, p = 0.013）。mINL厚度与sGFAP无显著关联。sNfL Z分数在基线仅与mINL厚度呈负相关（β = −0.025, p = 0.022），与pRNFL或mGCIPL无关联。在健康对照者中，未发现sGFAP或sNfL Z分数与视网膜各层厚度之间存在关联。
3. 视网膜各层与血清生物标志物：纵向关联
纵向分析中位随访时间为2.9年。基线mGCIPL厚度与sGFAP Z分数随时间的轨迹变化显著相关：基线mGCIPL越薄，sGFAP Z分数随时间上升越显著（β = −0.003, p = 0.044）。基线pRNFL和mINL厚度与sGFAP轨迹无显著关联。此外，基线pRNFL和mGCIPL厚度与sNfL Z分数的轨迹呈负相关。
4. 视网膜各层、血清生物标志物与EDSS轨迹
基线时更薄的pRNFL（每10 µm）与每年更陡峭的EDSS增加相关（β = −0.0024, p < 0.001），更薄的mGCIPL也是如此（β = −0.006, p < 0.001）。mINL厚度与EDSS轨迹无关联。sGFAP Z分数与EDSS轨迹呈边际显著相关趋势（β = 0.011, p = 0.052），而sNfL Z分数无预测作用。基于标准化β系数，mGCIPL与EDSS轨迹的关联强于pRNFL。因此，研究选择将mGCIPL与sGFAP结合进行患者分层。与第1组（低sGFAP且厚mGCIPL）相比，第2组（高sGFAP或薄mGCIPL）患者的EDSS随时间恶化更显著（β = 0.030, p = 0.048），而第3组（高sGFAP且薄mGCIPL）患者表现出最陡峭的EDSS恶化轨迹（β = 0.101, p < 0.001）。61.45 µm); Group 2 (n = 89): high sGFAP (Z score ≥0.84) with thick mGCIPL or low sGFAP (Z score <0.84) with thin mGCIPL (≤61.45 µm); Group 3 (n = 19): high sGFAP and thin mGCIPL.">
5. 敏感性分析
在调整了视辐射病灶体积后，sGFAP与pRNFL的关联不再显著，但与mGCIPL的关联仍然存在。使用不同的预先定义阈值对sGFAP和mGCIPL进行患者分层，得到了与主要分析一致的结果。
讨论与结论总结
本研究在一个包含261名pwMS患者的大型、特征明确的队列中，探讨了OCT标志物与sGFAP的关系及其预测残疾恶化的附加价值。研究发现，视网膜轴突（pRNFL变薄）和神经元（mGCIPL变薄）的丢失与更高的sGFAP Z分数相关，且这种关联仅存在于pwMS患者中，并在调整了包括疾病活动在内的多种因素后依然存在。这表明sGFAP作为星形胶质细胞激活和损伤的标志物，可能反映了独立于炎症活动的MS神经变性过程。纵向分析进一步显示，基线mGCIPL厚度较薄预示着sGFAP随时间的上升更显著。研究的主要发现是，基线mGCIPL厚度与sGFAP水平的组合能够预测EDSS的恶化轨迹。同时具有高sGFAP水平和薄mGCIPL的患者，其EDSS年增长率比两个指标均良好的患者高出0.101分，这相当于5年内约0.5分的EDSS差异，具有临床意义。这种联合预测价值在使用不同阈值时依然稳健，提示了其作为风险分层工具的潜力。研究中将sNfL作为对照生物标志物的分析显示，基线时sNfL与pRNFL或mGCIPL无显著关联，但基线pRNFL和mGCIPL厚度与sNfL的纵向轨迹相关，提示OCT指标可能与持续的疾病活动性有关，也反映了MS中炎症与神经变性过程的交织。
本研究存在一些局限性，包括单中心招募、缺乏OCT纵向数据、OCT指标未使用Z分数校正、仅使用EDSS作为临床结局指标等。未来需要更长时间的观察和纳入PIRA事件来验证OCT与sGFAP联合预测进展的附加作用。尽管联合分层方法具有临床直观性，但目前主要作为风险富集策略，而非个体层面预后工具，其临床应用前仍需进一步的纵向验证。
研究结论翻译
综上所述，我们的研究结果表明，pwMS患者的sGFAP水平与视网膜神经元和轴突丢失之间存在密切关系。mGCIPL变薄和sGFAP升高对EDSS随时间恶化的附加效应，凸显了结合视网膜和血清生物标志物以改善多发性硬化症患者分层的潜力。
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