연구배경 및 목적

만성염증탈수초다발신경병(chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy, CIDP)의 특성을 보이지만 치료반응이 다른 환자들에서, 말초신경의 랑비에노드(node of Ranvier)와 파라노드(paranode) 부위의 단백질에 반응하는 자가항체가 발견되어, 이를 자가면역 노드병증(autoimmune nodopathies)로 명칭하며 다른 질환으로 분류하고 있다. 최근 개정된 CIDP 진단 권고안에서도, 노드/파라노드 항체를 보이는 환자는 CIDP와는 다른 질환으로 분류하도록 권고하여, 진단에 노드/파라노드 자가항체의 정확한 검출이 필수적으로 요구되고 있다.

노드/파라노드 자가 항체인 neurofascin-155 (NF155), neurofascin-140/186 (NF186), contactin-1 (CNTN1), contactin-associated protein 1 (Caspr1) 항체들은 세포기반검사법(Cell-based assay, CBA), 효소결합 면역 흡착 측정법(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 및 분리 신경섬유 검사법(Teased-nerve fiber assay)을 통해 측정할 수 있다. 하지만, 연구기관마다 검사 방식과 결과 해석이 다를 수 있어, 검사법 간의 신뢰도와 재현성을 검증하는 연구가 필요하다.

이에 본 연구는 유럽 4개 연구기관에서 수행된 노드/파라노드 항체 검사법의 다기관 비교 및 검증을 통해, 각 검사법의 성능과 재현성을 평가하는 것을 목적으로 하였다.

연구방법

참여 연구기관:

Barcelona, Oxford, Rotterdam, Würzburg 지역의 4개 기관이 측정 기관으로 참여하였으며, Glasgow 지역 기관이 주관하였다.

검사 샘플:

각 측정 기관은 주관기관에 ‘그룹1: 항체 양성 자가면역 노드병증 환자’, ‘그룹2: 항체 음성 염증성 신경병증 환자(CIDP혹은 GBS)’, 및 ‘그룹3: 정상 혹은 다른 질환 대조군’의 혈청 샘플을 수집하여 기탁하였다. 주관기관은 이중 일부를 2개의 독립 샘플로 간주하도록 분주하였으며, 전체 샘플을 5개로 소분하여, 새로운 코드를 부여하여 4개의 각 기관에 전달, 각 기관의 고유의 검사방법에 따라 항체에 대한 블라인드 테스트를 시행하도록 하였다.

평가 지표

측정된 항체 결과에 따라, 민감도, 특이도 및 정확도를 평가하였으며, 이전에 보고된 결과와 비교를 통해 검사간 재현도(inter-test reproducibility)을 확인하고, 2개의 독립샘플로 간주되도록 분주된 샘플에 대한 검사를 통해 검사법내의 재현도(intra-assay test reproducibility)을 확인하였다.

결과

총 160개의 샘플(17개 double aliquoted sample 포함)을 4개 기관에서 검사하였다. 기관2에서 시행한 1개 그룹3 샘플(정상 대조군) 및 4개의 그룹2 샘플에서 항체 양성 블라인드 테스트에서 보고하여, 전체적으로 민감도(84%-100%)에 변화폭이 높은 특이도(97%-100%)나 정확도(96%-100%)에 비해 크게 관찰되었다(표1 참조). 정확도는 검사법에 따라 다르게 관찰되어, live CBA (99.7-100%), fixed CBA (96-99%), ELISA (87%-99%)로 다양하게 관찰되었다.

표1. 검사기관별 전체 결과의 민감도, 특이도, 정확도 및 일관성

또한 각각의 항원에 대한 검사별로 나누어 보았을 때, 기관2의 CNTN1 CBA 검사(87%) 및 ELISA(87%), 기관2(87%), 기관3(61%)의 CNTN1/Caspr1 dual CBA, 기관1의 ELISA(84%)에서 낮은 민감도를 보였으며, NF186에 대한 검사들은 기관1의 live CBA에 비해 낮은 민감도를 보였다. 반면, 특이도는 매우 높아 99-100%를 보였으며, 기관2의 CNTN1 및 NF155 ELISA의 경우 상태적으로 특이도가 낮았다(각각 94%, 92%). (그림1)

그림1. 각 기관의 검사방법 및 항체별 민감도 및 특이도 결과 (modified from Figure 4&5)

항체의 면역글로불린 아형 분석은 기관1, 2, 4에서 시행되었는데, CBA를 이용하는 경우가 ELISA에 비해 더 민감한 것으로 확인되었으며, ELISA는 검사간의 일치도가 높은 것으로 확인되었다(그림2). 한 샘플에서 아형 분포의 일치도는 기관마다 차이가 심해, 면역글로불린 아형 분포가 3개의 기관에서 모두 일치한 경우는 1개 샘플만 확인되었다.

그림2. 면역글로불린 아형별 민감도 및 검사법에 따른 일치도 (modified from Figure 6)

고찰 및 결론

노드/파라노드 항체 검출을 위한 ELISA와 CBA는 높은 정확도(96%-100%)를 보였으며, 임상적으로 신뢰할 수 있는 항체유무 판별을 위한 검사법으로 판단되었다. CBA는 높은 정확도를 보였으나, 기관별 민감도의 차이가 존재하며, ELISA의 경우도 비슷하였다. 특히 기관2에서 ELISA는 위양성의 비율도 관찰되어 주의를 요할 것으로 판단되었다. 면역글로불린 아형 분석은 일관성이 부족하여, 향후 검출방법에 대한 표준화가 필요할 것으로 판단되었다.

검사결과가 불일치하는 샘플들에 대해 추가로 분석 시, 기관2에서 CNTN1 항체 검출 민감도가 낮았으며, 낮은 역가 항체에 대한 검출율이 낮은 것에 기인한 것으로 보여, 낮은 역가의 양성 샘플의 판독에 관한 관리가 필요한 것으로 고려되었다. NF186 항체의 경우 특정 기관에서만 단독 양성 보고가 있어, 이 항체는 ELISA 보다는 live CBA에서 더 잘 확인될 가능성이 있는 것으로 생각되며, 추가연구가 필요한 것으로 판단된다.

결론으로, 노드/파라노드 항체 검출 검사의 신뢰도를 높이기 위해서는 검사법의 표준화, 정기적인 다기관 검증, 항체 아형 검출 방법 개선, 낮은 역가 샘플을 활용한 품질 관리가 필수적으로 생각되며, 추가적인 연구를 통해 검사법의 한계를 보완하고 임상 적용을 최적화하는 것이 필요할 것으로 판단되었다.