研究背景

視神経脊髄炎スペクトラム障害（Neuromyelitis Optica Spectrum Disorder, NMOSD） は、自己免疫性の中枢神経系疾患であり、重度の発症と再発イベントを特徴とします。これには視神経炎、縦方向に広がる横断性脊髄炎（Longitudinally Extensive Transverse Myelitis, LETM）、脳幹および/または視床下部症候群、脳炎などが含まれます。ほとんどの患者の血清には、星状膠細胞の水チャネルであるアクアポリン-4（Aquaporin-4, AQP4）に対する免疫グロブリンG（IgG）抗体が存在します。AQP4タンパク質は脳組織に広く発現しており、特に脳幹、視床下部、脊髄などの領域で高く発現しています。そのため、AQP4-IgG陽性のNMOSD患者では、これらの領域に病変が現れることが一般的です。

MRIはNMOSDの診断とモニタリングにおいて重要な役割を果たしていますが、既存のMRI研究の多くは小規模または単一施設での研究に基づいており、国際的に標準化された画像プロトコルが不足しています。そのため、NMOSD患者の病変の地域分布、頻度、および急性発作に関連するMRI増強に関する情報は限られています。AQP4-IgG陽性NMOSD患者のMRI特徴をより深く理解し、MRIが疾患の経過をモニタリングする上でどの程度重要かを評価するために、研究者たちはこの大規模な国際研究を実施しました。

研究の出典

この研究は、Charité-Universitätsmedizin BerlinのClaudia Chienとそのチームが主導し、Guthy-Jackson Charitable Foundation International Clinical Consortium for NMOSDの支援を受けています。研究データは、2016年8月から2019年1月までの期間に、世界11か国の17のNMOSD専門センターから収集されました。研究結果は2024年にRadiology誌に掲載され、タイトルは《Aquaporin-4 Immunoglobulin G–Seropositive Neuromyelitis Optica Spectrum Disorder MRI Characteristics: Data Analysis from the International Real-World PAMRINO Study Cohort》です。

研究のプロセス

研究デザインと参加者

この後ろ向き研究では、世界17のNMOSD専門センターからMRIと臨床データを収集しました。研究には525人のAQP4-IgG陽性NMOSD患者が含まれており、そのうち320人が脳MRI検査、152人が視神経MRI検査、322人が上部脊髄MRI検査、301人が下部脊髄MRI検査を受けました。すべての患者のMRIデータは匿名化され、経験豊富な神経放射線科医によって独立して読影されました。

データ収集と分析

研究では、Research Electronic Data Capture (REDCap)システムを使用して、患者の臨床データとMRIデータを収集・整理しました。MRIデータには、T1強調、T2強調、および造影剤を使用した（Contrast-Enhanced, CE）シーケンスが含まれています。研究者は、脳、小脳、脳幹、視神経、視交叉、上部脊髄、下部脊髄などの領域の病変を詳細に分析しました。病変は、その解剖学的位置と画像特徴（例：縦方向に広がる横断性脊髄炎（LETM）および非縦方向に広がる横断性脊髄炎（Non-Longitudinal Extensive Transverse Myelitis, NETM））に基づいて分類されました。

病変の分析

研究者は、各患者のMRI病変を詳細に視覚的に評価し、病変の位置と特徴に基づいて分類しました。脳病変は主に脳室周囲、皮質下、および皮質領域に分布し、脊髄病変は主に上部脊髄と下部脊髄領域に集中していました。視神経病変は主に中部および後部領域に集中し、多くの場合両側性でした。造影増強病変は、急性発作後の15日間で最も顕著であり、特に視神経と上部脊髄領域で観察されました。

主な結果

脳病変

脳MRI検査を受けた320人の患者のうち、264人（82.5%）に脳病変が認められました。これらの病変は主に脳室周囲（81.1%）および皮質下領域（79.5%）に分布していました。さらに、17人の患者（6.4%）に腫瘍様病変が、38人の患者（14.4%）にDawson指様病変が認められました。造影増強病変は、245人の患者のうち42人（17.1%）で観察されました。

視神経病変

視神経MRI検査を受けた152人の患者のうち、92人（60.5%）に視神経病変が認められました。これらの病変は主に中部（88%）および後部（86%）領域に集中し、39人の患者（42%）に両側性病変が認められました。造影増強病変は、92人の患者のうち47人（51%）で観察されました。

脊髄病変

上部脊髄MRI検査を受けた322人の患者のうち、210人（65.2%）に脊髄病変が認められ、そのうち133人（63.3%）がLETM、105人（50%）がNETMを示しました。下部脊髄MRI検査を受けた301人の患者のうち、212人（70.4%）に脊髄病変が認められ、そのうち149人（70.3%）がLETM、84人（39.6%）がNETMを示しました。造影増強病変は、242人の患者のうち87人（36%）で観察されました。

結論

この研究は、AQP4-IgG陽性NMOSD患者のMRI特徴を明らかにし、脳病変と脊髄病変の高頻度を確認しました。また、非縦方向に広がる横断性脊髄炎（NETM）がNMOSD患者においても同様に頻繁に発生すること、特に上部脊髄領域で観察されることが明らかになりました。さらに、造影増強病変は急性発作後の15日間で最も顕著であり、特に視神経と上部脊髄領域で観察されました。これらの発見は、NMOSDの診断とモニタリングにおいて重要な画像学的根拠を提供します。

研究のハイライト

1. 大規模国際研究：この研究は、これまでで最大規模のAQP4-IgG陽性NMOSD患者のMRI特徴分析であり、世界中の複数の国からの患者データを網羅しています。
2. 病変の分布と頻度：研究では、NMOSD患者の脳、視神経、脊髄病変の分布と頻度を詳細に記述し、臨床診断に重要な参考資料を提供しています。
3. 造影増強病変の時間枠：研究では、造影増強病変が急性発作後の15日間で最も顕著であり、特に視神経と上部脊髄領域で観察されることが明らかになりました。これは急性期の画像モニタリングにおいて重要な根拠となります。
4. 非縦方向に広がる横断性脊髄炎（NETM）の高頻度：研究では、NETMがNMOSD患者においても同様に頻繁に発生し、特に上部脊髄領域で観察されることが確認されました。これは、LETMがNMOSDの主要な脊髄病変であるとする従来の見解に挑戦するものです。

研究の意義

この研究は、AQP4-IgG陽性NMOSD患者のMRI特徴を包括的に記述し、既存の研究のギャップを埋めるものです。研究結果は、NMOSDの診断精度を向上させるだけでなく、疾患のモニタリングと治療において重要な画像学的根拠を提供します。さらに、研究は国際的に標準化されたMRIプロトコルの重要性を強調し、今後の多施設研究の参考となります。

その他の価値ある情報

研究では、NMOSD患者の脳病変が多発性硬化症（Multiple Sclerosis, MS）とは異なることが明らかになりました。特に、病変の分布と造影増強の特徴において違いが見られました。この発見は、NMOSDとMSを区別する上で重要な臨床的根拠を提供します。さらに、研究では、今後の研究において、NMOSD患者の脳病変の病理メカニズム、特に血管リスク要因との関係をさらに探求する必要があると指摘しています。