基于活体共聚焦显微镜定量评估神经纤维瘤病1型伴视路胶质瘤患儿角膜基底膜下神经丛的研究

《Scientific Reports》：Quantitative assessment of the corneal subbasal nerve plexus in children with neurofibromatosis type 1 and optic pathway glioma using in vivo confocal microscopy

本研究针对神经纤维瘤病1型(NF1)伴视路胶质瘤患儿角膜神经改变缺乏定量评估的问题，研究人员通过活体共聚焦显微镜(IVCM)结合半自动(NeuronJ)和全自动(ACCMetrics)图像分析方法，首次发现NF1患儿角膜神经纤维长度(CNFL)和密度(CNFD)显著增加，提示神经增殖而非肥大，为NF1相关神经病变提供了新的无创生物标志物。

　　

在神经科学和眼科交叉领域，神经纤维瘤病1型(NF1)作为一种常见的神经皮肤综合征，其眼部表现一直是临床关注的焦点。这种由NF1基因突变引起的常染色体显性遗传病，发病率约为1/3000，以完全外显率和可变表达度为特征。除了众所周知的视路胶质瘤、丛状神经纤维瘤和Lisch结节等典型眼部表现外，近年来研究者逐渐认识到脉络膜异常和视网膜血管异常等新的眼部特征。其中，角膜神经增粗的临床表现虽偶有报道，但其结构基础和临床意义始终模糊不清。

临床上观察到的角膜神经增粗可能源于真正的神经肥大或神经反射性增强。在多种疾病中，如多发性内分泌腺瘤病2A/2B、麻风病、Refsum病等，都观察到真正的角膜神经肥大现象。然而，NF1患者中观察到的角膜神经增粗，其背后的微观结构改变机制尚未明确。角膜基底膜下神经丛(SNP)作为密集的感官神经纤维网络，位于基底上皮细胞下方和Bowman层上方，由无髓鞘C纤维和薄髓鞘Aδ纤维组成，不仅负责角膜感觉，还参与上皮稳态和眼表完整的维持。因此，通过活体共聚焦显微镜(IVCM)对这一结构进行定量分析，可能为NF1相关的小纤维神经病变提供重要线索。

以往研究多局限于成人群体或单纯的定性描述，缺乏针对儿童NF1患者的系统性定量研究。特别是在NF1伴视路胶质瘤这一特殊亚群中，角膜神经的微观改变更是未知领域。这一知识空白促使伊朗研究人员开展了一项创新性研究，结果发表在《Scientific Reports》期刊上。

本研究采用前瞻性观察性病例系列设计，纳入法拉克眼科医院神经眼科诊所的7名NF1伴视路胶质瘤患儿(13眼)和6名年龄匹配的健康对照(10眼)。所有参与者均接受海德堡视网膜断层扫描仪3配合罗斯托克角膜模块进行的IVCM检查。研究人员从每只眼中心角膜区域选择三幅高质量图像，分别采用半自动软件NeuronJ和全自动软件ACCMetrics进行分析，量化角膜神经纤维长度(CNFL)、神经纤维密度(CNFD)、分支密度、纤维面积、纤维宽度和分形维度等多个参数。统计分析采用t检验和线性混合模型，并通过Bland-Altman分析评估两种方法的一致性。

主要研究结果

半自动分析显示NF1患儿角膜神经纤维长度增加

使用NeuronJ进行半自动分析发现，NF1患儿的角膜神经纤维长度(njCNFL)显著高于对照组(27.13±5.17 vs. 22.70±4.98 mm/mm²；P=0.042)。然而，单个纤维的平均段长度在两组间无显著差异(172.24±32.30μm vs. 176.57±47.43μm；P=0.781)，表明NF1患儿的角膜神经改变主要表现为纤维数量的增加而非单个纤维的延长。

自动分析确认NF1患儿角膜神经纤维密度升高

ACCMetrics自动分析证实NF1眼的CNFD显著高于对照组(27.32±10.64 vs. 20.83±7.98 纤维/mm²；P=0.038)。然而，其他关键参数如CNFL、分支密度(CNBD和CTBD)、纤维面积(CNFA)、纤维宽度(CNFW)和分形维度(CNFrD)在两组间无显著差异。这一发现提示NF1患儿的角膜神经改变具有选择性，主要表现为神经纤维数量和长度的增加，而非纤维粗细或结构复杂性的改变。

分析方法间存在显著差异

Bland-Altman分析揭示了两种分析方法之间的显著差异。ACCMetrics系统性低估了CNFL值，与NeuronJ相比平均偏差为8.85 mm/mm²(P<0.001)。一致性界限宽泛(2.20至15.50 mm/mm²)，且差异随测量值的增加而增大(比例偏差：r=0.43，P<0.001)，表明在高CNFL值时，ACCMetrics的低估现象更为明显。

研究结论与意义

本研究首次定量评估了NF1伴视路胶质瘤患儿的角膜基底膜下神经丛形态，发现NF1患儿表现出角膜神经纤维长度和密度的选择性增加，而不伴纤维宽度或结构复杂性的改变。这一模式提示NF1中的角膜神经改变更可能源于神经增殖或分支增加，而非神经纤维肥大。这与临床上观察到的角膜神经增粗主要反映基质层而非基底膜下层改变的假设一致。

分析方法间的差异强调了标准化的重要性。ACCMetrics由于采用较高的对比度阈值以减少伪影识别，可能导致对细弱、低对比度纤维的漏检，这在神经改变细微的儿科群体中尤为明显。这一发现与既往研究一致，提示自动分析方法虽效率高，但在检测细微神经改变时可能存在局限性。

从临床角度看，本研究支持角膜作为NF1相关小纤维病变无创生物标志物的潜力。IVCM提供的微观结构信息可作为神经眼科评估的补充，尤其对于儿童NF1患者的长期监测可能具有重要价值。然而，由于样本量小且仅纳入伴视路胶质瘤的NF1患者，研究结果的普适性有待更大规模研究验证。

未来研究应扩大样本量，纳入不伴视路胶质瘤的NF1患者，并纵向观察角膜神经参数的变化轨迹。同时，结合功能学检查如角膜感觉测定，可能进一步阐明NF1角膜神经改变的功能意义。标准化分析方法的建立也将推动IVCM在NF1临床管理和研究中的广泛应用。

总之，这项研究为理解NF1相关角膜神经病变提供了新的定量见解，开辟了利用角膜作为窗口监测NF1神经系统受累的新途径。随着进一步研究的深入，IVCM有望成为NF1患者管理中有价值的无创评估工具。