アルツハイマー病と軽度認知障害における網膜菲薄化と海馬萎縮の関連：メタ解析と系統的レビュー

The association between retina thinning and hippocampal atrophy in Alzheimer's disease and mild cognitive impairment: a meta-analysis and systematic review.

抄録

はじめに:

網膜は中枢神経系の「窓」である。これまでの研究で、アルツハイマー病（AD）の病理学的過程を通して網膜の厚みが変性することが発見されている。海馬の萎縮はADの典型的な臨床的特徴および診断基準のひとつである。以前の研究では、正常加齢者やAD患者における網膜の菲薄化が報告されているが、ADにおける網膜の菲薄化と海馬の萎縮との関連は不明である。光干渉断層計（OCT）は網膜の画像を非侵襲的に得ることができ、磁気共鳴画像は海馬の容積を概説することができる。そこで我々は、これら2つのパラメータ間の相関を定量化し、網膜がAD早期発見のための新たなバイオマーカーとなり得るかどうかを明らかにすることを目的とする。

INTRODUCTION: The retina is the "window" of the central nervous system. Previous studies discovered that retinal thickness degenerates through the pathological process of the Alzheimer's disease (AD) continuum. Hippocampal atrophy is one of the typical clinical features and diagnostic criteria of AD. Former studies have described retinal thinning in normal aging subjects and AD patients, yet the association between retinal thickness and hippocampal atrophy in AD is unclear. The optical coherence tomography (OCT) technique has access the non-invasive to retinal images and magnetic resonance imaging can outline the volume of the hippocampus. Thus, we aim to quantify the correlation between these two parameters to identify whether the retina can be a new biomarker for early AD detection.

方法:

PubMed、Embase、Web of Scienceの各データベースにおいて、網膜の厚さと海馬の容積の相関を調べた研究を、開始から2023年5月までに系統的に検索した。研究の質の評価にはNewcastle-Ottawa Quality Assessment Scale（NOS）を用いた。プールされた相関係数値は、フィッシャーのZ変換後に結合された。モデレータ効果はサブグループ解析とメタ回帰法により検出した。

METHODS: We systematically searched the PubMed, Embase, and Web of Science databases from inception to May 2023 for studies investigating the correlation between retinal thickness and hippocampal volume. The Newcastle-Ottawa Quality Assessment Scale (NOS) was used to assess the study quality. Pooled correlation coefficient values were combined after Fisher's Z transformation. Moderator effects were detected through subgroup analysis and the meta-regression method.

結果:

最初に同定された1,596件の引用文献のうち、タイトルと抄録をスクリーニングした後、1,062件の研究を除外した（動物モデル、＝99件；関連性のない文献、＝963件）。12件の研究が組み入れ基準を満たしたが、そのうち3件はデータが抽出できなかったため除外された。このメタ解析には9件の研究が適格であった。網膜厚の正の中等度相関は、AD、軽度認知障害（MCI）、正常対照（NC）のすべての参加者で発見され（＝0.3469、95％CI：0.2490-0.4377、＝5.0％）、AD群のそれ（＝0.1209、95％CI：0.0905-0.1510、＝0.0％）よりも有意に高かった（＜0.05）。異なる層のうち、網膜神経線維層（pRNFL）は海馬体積と中程度の正の相関を示した（0.1209、95％CI：0.0905-0.1510、＝0.0％）。網膜色素上皮（RPE）も正の相関を示した［＝0.1421、95％CI：（-0.0447-0.3192）、＝84.1％］。網膜層と参加者が全体的な異質性の主な原因であった。両半球の相関は有意差を示さなかった。

RESULTS: Of the 1,596 citations initially identified, we excluded 1,062 studies after screening the titles and abstract (animal models, = 99; irrelevant literature, = 963). Twelve studies met the inclusion criteria, among which three studies were excluded due to unextractable data. Nine studies were eligible for this meta-analysis. A positive moderate correlation between the retinal thickness was discovered in all participants of with AD, mild cognitive impairment (MCI), and normal controls (NC) ( = 0.3469, 95% CI: 0.2490-0.4377, = 5.0%), which was significantly higher than that of the AD group ( = 0.1209, 95% CI:0.0905-0.1510, = 0.0%) ( < 0.05). Among different layers, the peripapillary retinal nerve fiber layer (pRNFL) indicated a moderate positive correlation with hippocampal volume ( = 0.1209, 95% CI:0.0905-0.1510, = 0.0%). The retinal pigmented epithelium (RPE) was also positively correlated [ = 0.1421, 95% CI:(-0.0447-0.3192), = 84.1%]. The retinal layers and participants were the main overall heterogeneity sources. Correlation in the bilateral hemisphere did not show a significant difference.

結論:

RNFL厚と海馬容積の相関は、NC群、AD群ともに他の層よりも優勢であった。網膜全体の厚さは、AD連続体、特にMCIだけでなく、NCにおいても海馬容積と正の相関を示した。

CONCLUSION: The correlation between RNFL thickness and hippocampal volume is more predominant in both NC and AD groups than other layers. Whole retinal thickness is positively correlated to hippocampal volume not only in AD continuum, especially in MCI, but also in NC.

システマティックレビュー登録:

https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/, crd42022328088.

SYSTEMATIC REVIEW REGISTRATION: https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/, CRD42022328088.