중요성: 신경교섬유산성단백(serum glial fibrillary acidic protein, sGFAP)과 신경섬유경쇄(light chain)(serum neurofilament light chain, sNfL)의 시간적 역동성이 신경척수염 시신경척수염 스펙트럼 질환(neuromyelitis optica spectrum disorder, NMOSD)에서 질병 활성의 바이오마커로 활용되는 데에는 아직 충분히 연구되지 않았다. 목적: sGFAP와 sNfL을 평가하기 위한 최적의 시점을 규명하고, NMOSD에서 발작과 관해를 구분하는 기준값(cutoff value)을 설정하며, 이러한 결과를 독립 코호트에서 평가하고자 하였다. 설계, 수행기관 및 참여자: 본 후향적 종단(multicenter) 코호트 연구는 수관통단백질 4 항체(aquaporin-4 antibody, AQP4-IgG) 양성 NMOSD 환자를 대상으로 수행되었다. 보관된 혈청 시료를 사용할 수 있는 환자를 포함하였으며 총 181명의 환자에서 625개의 시료가 포함되었다. 발견(discovery) 코호트 시료는 2008년 2월부터 2023년 10월까지 수집되었고, 검증(validation) 코호트 시료는 2013년 1월부터 2023년 10월까지 수집되었다. 두 코호트를 통합한 분석은 2023년 11월부터 2024년 3월까지 수행되었다. 노출: 단일분자 배열(single-molecule array) 분석을 통해 측정한 sNfL 및 sGFAP 농도. 주요 결과 및 측정: 주요 결과는 sGFAP와 sNfL을 평가하기 위한 최적의 시점 및 NMOSD의 질병 활성 평가를 위한 조정된 기준값이었다. 결과: 발견 코호트는 한국 환자 78명(중앙값 [IQR] 연령, 35 [30-42]세; 여성 환자 73명 [95%])의 366개 시료로 구성되었고, 검증 코호트에는 독일 환자 34명(중앙값 [IQR] 연령, 54 [39-61]세; 여성 환자 32명 [94%])의 190개 시료와 브라질 환자 69명(중앙값 [IQR] 연령, 46 [35-55]세; 여성 환자 62명 [90%])의 69개 시료가 포함되었다. 발작 후 6개월의 시간적 바이오마커 역동성은 발견 코호트에서 74명의 환자(202개 시료)를 대상으로 분석되었다. sGFAP 수준은 첫 1주 이내에 최고치에 도달하였고, sNfL 수준은 발작 후 5주에 최고치에 도달하였다. 발작을 평가하기 위한 최적의 시간 범위는 sGFAP의 경우 1주 이내, sNfL의 경우 1~8주였으며, 관해는 발작 후 최소 6개월로 정의하였다. sGFAP의 z 점수 기준값 3.0과 sNfL의 z 점수 기준값 2.1은 각각 곡선하면적(area under the curve) 값이 0.95(95% CI, 0.88-1.02) 및 0.87(95% CI, 0.82-0.91)으로, 발작과 관해 단계를 효과적으로 구분하였다. 발견 코호트의 시간 범위와 기준값을 검증 코호트에 적용한 결과, sNfL은 독일 및 브라질 코호트에서 71%의 민감도와 94%의 특이도를 보였고, sGFAP는 두 코호트에서 100%의 민감도와 특이도를 달성하였다. 결론 및 의의: 본 종단 코호트 연구는 sGFAP와 sNfL의 최적 시점과 역치를 확립하였고, 이는 독립 코호트에서 일관되게 관찰되어 NMOSD의 발작과 관해를 구분하는 데 있어 이러한 바이오마커의 효과를 뒷받침한다.

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