椭圆体带反射率作为年龄相关性黄斑变性的功能成像生物标志物:MACUSTAR研究报告

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究通过多中心MACUSTAR队列,首次系统评估了光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)中相对椭圆体带反射率(rEZR)与视网膜功能的关联。研究人员发现rEZR与微视野检查(FCP)视网膜敏感性、低亮度视力(LLVA)和对比敏感度(PR)显著相关,证实其可作为反映AMD患者外层视网膜功能的结构性生物标志物,为中期AMD(iAMD)临床试验提供了新型终点指标。

  

年龄相关性黄斑变性(AMD)是全球老年人中心视力损害的主要原因,严重影响生活质量。随着人口老龄化加剧,AMD防治面临重大挑战。虽然晚期AMD(如地图样萎缩GA和脉络膜新生血管MNV)导致的视力丧失已得到较多关注,但中期AMD(iAMD)患者的功能损害评估仍缺乏敏感可靠的生物标志物。传统的最佳矫正视力(BCVA)检测往往无法捕捉iAMD早期的细微功能变化,这极大限制了临床试验中治疗效果的准确评估。

针对这一临床难题,由德国波恩大学眼科领衔的MACUSTAR研究联盟开展了一项开创性研究。研究人员创新性地利用光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)技术,聚焦外层视网膜中椭圆体带(EZ)和外界膜(ELM)的相对反射率(rEZR),探究其与多种视网膜功能测试的关联。这项发表在《Scientific Reports》的研究首次证实,rEZR不仅是评估视网膜结构完整性的定量指标,更能敏感反映视网膜功能状态,为iAMD的早期干预提供了重要工具。

研究采用多中心横断面设计,纳入275名参与者(早期AMD34例,中期AMD152例,晚期AMD36例,对照53例)。关键技术包括:1)自动化rEZR算法分析SD-OCT图像;2)标准化功能评估(微视野检查FCP、BCVA、LLVA等);3)"SuperRetina"深度学习算法实现结构与功能数据的空间对齐;4)线性混合效应模型进行全局和局部关联分析。

【Group characteristics】研究人群平均年龄71.1±7.2岁,女性占63.3%。健康对照组的全局rEZR最高(47.8±19.2 AU),随AMD进展逐渐降低(早期AMD 41.2 AU,中期AMD 36.9 AU,晚期AMD仅16.3 AU)。功能测试显示相似趋势,对照组平均FCP敏感度为25.4 dB,而晚期AMD降至8.0 dB。

【Association between rEZR and FCP-derived retinal sensitivity】全局分析显示rEZR与FCP平均阈值显著相关(系数估计CE=0.0492,p=0.0015)。空间分辨分析进一步证实局部rEZR与对应区域视网膜敏感性的关联(CE=0.0065,p<0.0001)。

【Association between rEZR and other chart-based visual function tests】rEZR与LLVA(CE=-0.0015,p=0.0092)、Moorfields视力测试(MAT)(CE=-0.0011,p=0.0285)和Pelli-Robson对比敏感度(PR)(CE=0.0030,p=0.0001)显著相关,但与BCVA无显著关联(p=0.2572),表明rEZR能捕捉传统BCVA检测无法反映的功能损害。

讨论部分深入阐释了生物学机制:EZ信号源自光感受器内段的线粒体,其反射特性与代谢活性相关;而ELM作为光感受器与Müller胶质细胞的连接结构,共同维持外层视网膜稳态。研究发现rEZR与多种功能指标的关联具有生物学合理性,尤其值得注意的是,rEZR在空间分辨水平上的功能相关性,为局部视网膜功能评估提供了新思路。

这项研究具有重要转化医学价值:1)rEZR作为首个经多中心验证的"功能性视网膜成像"指标,可敏感检测iAMD早期功能损害;2)自动化分析使其适合大规模临床试验应用;3)为监管机构提供了可能认可的新型临床终点。局限性包括横断面设计无法评估预后价值,以及未直接比较传统AMD生物标志物。未来研究应聚焦rEZR对疾病进展的预测价值,以及在不同AMD亚型中的特异性。

MACUSTAR研究的创新发现为AMD诊疗开辟了新途径。通过将先进的影像技术与功能评估相结合,rEZR有望成为连接视网膜结构与功能的桥梁,推动iAMD精准医疗发展。随着更多纵向数据的积累,这一生物标志物或将在临床试验和临床实践中发挥越来越重要的作用。

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