2022년 5월에 Frontiers in immunology에 published 된 내용입니다. AIG의 경우 혈청검사, 내시경검사, 조직검사 이렇게 크게 3가지 진단 접근법이 있다고 할 수 있으며, 어느 하나로 진단이 이루어지기에는 한계가 있습니다. 이번 논문에서는 anti-parietal cell antibodies (APCA) 양성이고 조직검사에서는 아직 evidence가 없는 potential AIG에서 나중에 조직학적 검사로 확진된 overt AIG 환자의 전, 후 조직에 대한 분석을 통해 보다 이른 시점에 overt AIG로 진행될 수 있는 지표를 찾아보기 위한 연구 입니다.
AIG는 pre-neoplastic condition (gastric adenocarcinoma, type 1 neuroendocrine tumor)이며, 다른 자가면역질환과 동반하여 다양한 형태의 증상을 보일 수 있지만, 진단이 지연되기 쉽고, 여러 영양소의 결핍 등으로 관련 합병증 발생의 위험성도 높고 여러 신체적 기능의 저하 등을 초래하기 때문에, early stage에 진단을 하는게 중요하며, laboratory test, AIG auto-antibodies (APCA, anti-intrinsic factor antibodies) 를 base로 시행하고, 조직학적 확진 (corpus-restricted atrophic gastritis which spares the antrum) 검사가 필요합니다. APCA가 양성이지만 corpus atrophy가 없는 환자를 "potential AIG: PCA-positive patient with pre-atrophic phase of AIG"로 정의할 수 있습니다. Celiac disease (CD) 환자 중 pre-atrophic CD (i.e. potential CD), 즉 serum CD-specific autoantibodies만 양성인 환자에서 duodenum의 intraepithelial lymphocyte (IEL) infiltration이 증가되어 있다는 사실을 바탕으로, AIG 환자에서도 이와 유사하게 histologic features 보이기 전 APCA만 양성인 환자에서 IEL infiltration을 확인하는 것이 overt AIG로 진행됨을 알 수 있는 indicator로 사용 가능한지를 알아본 연구입니다. Deep & superficial oxyntic glands의 CD3+ IEL infitration 여부에 대해, potential AIG환자, overt AIG 진단 전/후, IEL infitration을 보이는 digestive 질환인 active H. pylori gastritis, active CD 환자와 non-digestive 질환인 Hashimoto's thyroiditis 와도 비교하여 분석하였습니다.
2000년 1월부터 2021년 6월까지, APCA 양성인 환자들의 Sydney-Houston protocol따라 gastric biopsy를 시행하여, intestinal metaplasia or atrophy, deep or full-thickness lamina propria lymphoplasmacytic infiltrates, or micronodular enterochromaffin-like cell (ECL) hyperplasia 가 없는 환자들을 potential AIG로 정의하였습니다. APCA 검사를 시행한 환자는 다음과 같습니다.
... AIG was suspected by the physician on the basis of vitamin B12 and/or iron deficiency and its consequences (e.g., pernicious, iron deficiency, or dimorphic anemia), dyspepsia, autoimmunity (i.e., autoimmune thyreopaties, vitiligo, type 1 diabetes), infertility and/ or recurrent miscarriage, neurological alterations (i.e., paresthesia, ataxia, memory loss, fatigue, mood disorders), and a family history of AIG.
1년 간격 (± 6 months)으로 내시경과 조직검사를 통해 oxyntic mucosa에 any grade of atrophy (from mild to severe)가 나타나면 overt AIG로 정의하였고, 그 사이 추적관찰 하는 동안 동반된 autoimmune diseases가 발생한 경우는 없어서 overt AIG로의 진행이 APCA와 순수하게 연관성을 가지고 있음을 확인 하였습니다. Control group은 모두 APCA가 음성이였으며, dyspepsia나 GERD로 내시경을 받은 normal gastric histology를 보인 환자 (helathy controls, HC), mild AIG 환자 (corpus atrophy <30%), severe AIG 환자 (corpus atrophy >60%), IEL infiltration이 증가된 경우 중 위의 감염성 질환인 active H. pylori gastritis나 소화기계 질환인 active CD 그리고 비-소화기계 질환 중 자가면역 질환인 Hashimoto’s thyroiditis환자들이였습니다.
..15 HC (median age 56 years, IQR 40-78; 12 females), 22 AIG patients with mild corpus atrophy (median age 65 years, IQR 50-81; 14 females), 21 AIG patients with severe corpus atrophy (median age 61 years, IQR 49-72; 12 females), 15 patients with active H. pylori gastritis (median age 50 years, IQR 46-57; 10 females), 15 patients with active CD (median age 45 years, IQR 32-57; nine females), and nine patients with Hashimoto’s thyroiditis (median age 55 years, IQR 51-63; six females) were included.
조직검사에서 CD3+ IEL은 100개의 epithelial cells 당 평균 숫자로 보고하였습니다.
* Deep IEL : infiltrating the epithelium of oxyntic glands, including both the isthmus-neck region and the base of the gland
* Superficial IEL : infiltrating the surface foveolar epithelium
Intestinal metaplastic epithelium이 있는 경우 여기에 infiltrating 된 IEL은 counts에서 제외하였습니다. Acute or chronic inflammation, intestinal or pseudopyloric metaplasia, neuroendocrine cell hyperplasia, chromogranin A-positive ECL cell hyperplasia, 및 gastrin cell hyperplasia에 대해서 평가 하였습니다.
* AIG 진단은 update Sydney-Houstone criteria를 이용하여 biopsy를 시행하여 진행하였고, H&E stain과 Giemsa stain을 시행하였으며,
* Atrophy의 정의는 loss of glands appropriate to the gastric compartment, including both glandular loss and metaplastic (pseudopyloric and/ or intestinal) transformation of the native glands로 하였습니다.
* H. pylori의 경우 Giemsa stain을 통해 확인하였고, 모든 환자에서 stool ag. test를 시행하여 negativity를 평가하였습니다.
* CD diagnosis was based on the presence of serum CD-specific antibodies (i.e., anti-tissue transglutaminase IgA and/or anti-endomysial IgA, in the absence of IgA deficiency) and consistent duodenal histological features (i.e., villous atrophy, increased IEL and lamina propria mononuclear cell infiltration, and crypt hyperplasia/hypertrophy).
결론을 살펴 보겠습니다.
Figure 1. Flowchart showing the selection of patients with potential autoimmune gastritis (AIG). Over the study period, 53 patients turned out to have serum anti-parietal cell antibodies (PCA) and no gastric atrophy. Of these, at follow-up, 24 developed overt AIG, defined as the occurrence of any grade of atrophy in the oxyntic mucosa. For the purposes of the present study, we excluded potential AIG patients with concurrent autoimmune disorders (12 cases), as well as patients in whom the gastric paraffin blocks were not available (3 cases). Hence, nine potential AIG patients were eventually included.
* Deep & superficial CD3+ IEL count는 overt AIG 진단 전, 후 통계적 차이는 없었습니다.
(Before: median 9.6, IQR 8.8-12.4, and 5.9, IQR 5.0-9.2, respectively; p=0.766) (After: median 11.3, IQR 9.4-12.9, and 7.0, IQR 5.8-11.4, respectively; p=0.514)
* Deep CD3+ IEL count: potential AIG, mild AIG, severe AIG 에서 HC과 H. pylori gastritis보다 높았습니다 (p<0.001).
* Superficial CD3+ IEL count: active CD에서 mild AIG와 Hashimoto’s thyroiditis 보다 통계적으로 높았습니다 (p<0.001). 하지만, potential AIG 에서 다른 groups 과는 통계적 의미가 없었습니다.
Table 1. Deep and superficial CD3+ intraepithelial lymphocyte (IEL) counts (median and interquartile range) in the seven study groups.
* Potential AIG, mild AIG, severe AIG 모두 high number of CD3+ IEL in deep glands를 보이고 있습니다. HC, H. pylori gastirtis, Hashimoto's thyroditis에서는 매우 적은 IEL을 보입니다.
Figure 2. CD3+ intraepithelial lymphocyte (IEL) distribution in samples of oxyntic mucosa (gastric body) from different groups. In severe AIG (A), atrophic oxyntic mucosa is evident, together with a heavy CD3+ IEL infiltration in the deep portion of glands. In potential AIG at diagnosis (C), a high number of CD3+ IEL is evident in deep oxyntic glands, resembling severe AIG (A) and mild AIG (B), but in the absence of glandular atrophy. In Hashimoto’s thyroiditis gastric mucosa (E), a low number of both superficial and deep intraepithelial CD3+ lymphocytes are evident, similarly to HC (D). In H. pylori infection (F), CD3+ lymphocytes predominantly infiltrate the surface foveolar epithelium. [CD3 immunohistochemistry; original magnification, 200x]. AIG, autoimmune gastritis; HC, healthy control
<ROC curves>
* Superficial CD3+ IEL counts (left side): poor AUC
* Deep CD3+ IEL counts (right side): 7/100 epithelial cells (sensitivity 85%, specificity 76%)
Figure 3. Receiving operating characteristics (ROC) curves discriminating patients with autoimmune gastritis (AIG) compared to healthy controls, H. pylori gastritis, active celiac disease, and Hashimoto’s thyroiditis according to deep (right panel) or superficial (left panel) CD3+ intraepithelial lymphocyte (IEL) infiltration. AUC, area under curve
* Potential AIG (Endoscopy)
3 cases: mild corpus & antrum erythema / 1 case: mild flattening of gastric folds / 5 cases: normal findings
* Overt AIG (Endoscopy)
6 cases: moderate to severe flattening of gastric folds / 2 cases: mild flattening of gastric folds / 1 case: mild diffuse erythema
* Potential AIG (Histopathology)
4 cases: foveolar hyperplasia / 3 cases: mild chronic inflammation
(No case: intestinal metaplasia, epithelial or neuroendocrine dysplasia, gastrin or ECL cell hyperolasia)
* Overt AIG (Histopathology)
7 cases: pseudopyloric metaplasia / 4 cases: intestinal metaplasia / 9 (all) cases: linear ECL cell hyperplasia (corpus) & gastrin cell hyperplasia (antrum)
(No case: neuroendocrine tumor, epithelial dysplasia or neoplasia)
* Fasting serum 17-gastrin: 모두 overt AIG로 진행된 시점에 증가되었습니다 (median 178, IQR 159-198 pg/mL).
이번 연구에서 potential AIG 라는 의미를 사용하였습니다. Potential AIG 환자가 overt AIG로 진행되는데 평균 2년 정도가 걸리며, 자가면역질환이 동반된 경우 더 빠르게 진행 됩니다 (Lenti MV, Miceli E, Vanoli A, Klersy C, Corazza GR, Di Sabatino A. Time Course and Risk Factors of Evolution From Potential to Overt Autoimmune Gastritis. Dig Liver Dis, 2021). Potential AIG라는 것은 병리적으로 pre-atrophic phase of AIG를 의미합니다. 병리학적으로 early phase는 lamina propria의 diffuse or focal deep lymphoplasmacytic infiltration, patchy destruction of individual oxyntic glands, parietal cell pseudohypertrophy, eosinophilic inflammation, intestinal metaplasia of the body and G/ECL cells hyperplasia를 의미합니다. 하지만 이러한 병리적 소견은 overt AIG의 소견이며, atrophy가 진행된 후 intestinal metaplasia나 neuroendocrine cell hyperplasia가 발생하기 때문에 엄밀한 의미에서 early phase로 볼 수는 없습니다. 또한, potental AIG의 내시경 검사는 정상 점막으로 보이거나, 매우 경한 변화 (e.g., mucosal erythema (특히, fundus mucosa), hyperplastic polyps) 정도만 관찰되며, 이런 소견은 건강한 사람이나 다른 위장관 질환 환자에서도 관찰됩니다. 그래서 very early 단계인 pre-atrophic AIG에서 특별한 clinical, endoscopic, and histopathologic features는 없다고 보여집니다. 그래서, "Early AIG" 는 APCA가 양성이면서, gastric gland에 IEL의 infiltration이 증가되어 있지만, overt AIG에서 보이는 조직학적 소견이 없는 경우로 생각해 볼 수 있겠습니다.
실제 APCA 진단의 정확도는 70~80% 정도로, 비교적 높은 빈도의 false positivity를 보일 수 있지만, 진단에 있어 전적으로 검출 방법에 의존해야 하는 것이 사실입니다. 하지만, 반대로 양성으로 나온 환자에서 일부가 overt AIG로 진행 할 수 있다는 의미이기 때문에, APCA가 양성으로 나온 경우에는 가능성을 생각해 두고 3-5년 간격의 반복 내시경 및 조직검사를 하는 것이 좋을 것 같습니다. 사실, 최근 AGA에서 발표한 atrophic gastritis의 guideline에서는 potential AIG가 포함되지 않았습니다 (Shah SC, Piazuelo MB, Kuipers EJ, Li D. AGA Clinical Practice Update on the Diagnosis and Management of Atrophic Gastritis: Expert Review. Gastroenterology, 2021).
Fasting serum gastrin의 경우 이번 연구에서 potential AIG 환자에서는 높지 않았지만 overt AIG 에서 모두 증가되었습니다. Gastrin은 내시경 검사 소견에 앞서 위의 위축성 변화를 예측하는 지표로 사용할 수 있으며, overt AIG나 type 1 neuroendocrine tumor와 correlation이 높은 것으로 알려져 있습니다.
이번 연구결과에서 중요한 포인트는, pre-atrophic AIG의 marker로써 APCA가 양성인 환자에서 deep CD3+ IEL infiltration의 증가가 매우 유용할 수 있다는 첫 연구라는 것이고, 이러한 환자에서 적합한 내시경 검사 주기가 필요함을 강조하였습니다.
To conclude, we herein found that an increased number of deep CD3+ IEL in the oxyntic mucosa (>7/100 epithelial cells, as per optimal cut-off identified by the ROC curve) without concomitant metaplasia, atrophy, or inflammation of the lamina propria represents a histopathological marker of potential AIG, when serum PCA are present. We, therefore, urge for a better characterization of patients with potential AIG in order to prevent potentially life-threatening complications, such as vitamin B12 deficiency-related alterations (i.e., pernicious anemia, irreversible neuropathy), neuroendocrine tumors, and gastric adenocarcinoma.
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* AIG의 경우 병리적으로 early phase, florid phase, end phase로 나눠지지만, 병리적 소견은 이미 overt AIG에서의 소견으로 볼 수 있습니다.
* AIG 환자의 early stage에서는 정상 내시경 소견을 보이는 경우도 보고되고 있습니다.
* APCA의 경우 end phase로 진행되어 severe AIG로 진행되면 negative value를 보이는 경우도 있습니다.
* 이번 연구에서 중요한 부분은 "Early AIG" 의 개념을 잡을 수 있었다는 점인 것 같습니다. Early AIG의 경우는 pre-atrophic phase of AIG로, APCA가 양성이면서 gastric mucosa 깊은 층에 IEL의 침윤이 증가된 소견으로 의심할 수 있다는 것입니다. 물론, overt AIG로 진행되어 severe한 end-phase로 가면 APCA가 음성으로 전환될 수 있수 있습니다. 다만, 이 저널의 마지막에서도 언급하고 있듯이 APCA의 진단 정확도에 대한 보다 깊은 연구가 필요할 것으로 보여 집니다. ...In addition, studies assessing the accuracy of PCA–in the light of our results are eagerly awaited. 또, 한가지 언급하자면 우리나라에서는 내시경 검사 의존도가 높고, 내시경적 평가가 조직검사를 하지 않아도 조직검사와 유사하게 관찰되고 있다고 하여 혈청검사나 조직검사 등이 너무 간과되고 있다는 사실입니다. 이번 연구에서도 혈청검사를 바탕으로 정상 점막조직이지만 조직검사를 시행하고, 추적검사 때마다 조직을 모아 과거 검사결과와 비교하고 IEL 정도를 분석한 연구 입니다. 내시경적 소견은 거의 다뤄질 수 없습니다. 왜냐면, 아주 초기 단계의 AIG를 찾기 위한 연구이기 때문이죠.. 우리나라도 이제는 천편일률적인 (위염/식도염) 내시경 검사가 아니라, 혈청검사와 조직검사 등을 체계적으로 접목시킨 guideline을 만들어가야 할 시점이 아닌가 생각됩니다.
<Abstract>
Pathological correlates of potential autoimmune gastritis (AIG), defined by anti-parietal cell antibody (PCA) positivity in the absence of gastric atrophy, have never been described. We herein aimed to assess intraepithelial lymphocyte (IEL) infiltration in gastric corpus of AIG patients. From 2000 to 2021, among 53 potential AIG patients, we focused on nine (median age 61 years, IQR 53-82; four females) who subsequently developed overt AIG. IEL infiltration of the oxyntic mucosa was assessed before and after developing overt AIG by measuring deep and superficial CD3+ IEL. AIG patients with different degrees of corpus atrophy, healthy controls (HC), active H. pylori gastritis, celiac disease (CD), and Hashimoto’s thyroiditis patients were included as controls. Of note, deep, but not superficial, CD3+ IEL count was higher (p<0.001) in potential AIG compared to HC and H. pylori gastritis. Deep CD3+ IEL infiltration did not change before or after the evolution into atrophy (median 9.6, IQR 8.8-12.4, vs 11.3, IQR 9.4-12.9). No difference was found in deep CD3+ IEL infiltration among potential, mild, and severe AIG, and compared to Hashimoto’s thyroiditis or CD. A deep CD3+ IEL cut-off of >7/100 epithelial cells allowed discrimination of any AIG stage and severity (AUC=0.842). We conclude that an increased deep CD3+ IEL infiltration of the oxyntic mucosa could represent a marker of potential AIG. Prospective studies including a larger number of potential AIG patients are needed.
2022년 5월에 Frontiers in immunology에 published 된 내용입니다. AIG의 경우 혈청검사, 내시경검사, 조직검사 이렇게 크게 3가지 진단 접근법이 있다고 할 수 있으며, 어느 하나로 진단이 이루어지기에는 한계가 있습니다. 이번 논문에서는 anti-parietal cell antibodies (APCA) 양성이고 조직검사에서는 아직 evidence가 없는 potential AIG에서 나중에 조직학적 검사로 확진된 overt AIG 환자의 전, 후 조직에 대한 분석을 통해 보다 이른 시점에 overt AIG로 진행될 수 있는 지표를 찾아보기 위한 연구 입니다.
AIG는 pre-neoplastic condition (gastric adenocarcinoma, type 1 neuroendocrine tumor)이며, 다른 자가면역질환과 동반하여 다양한 형태의 증상을 보일 수 있지만, 진단이 지연되기 쉽고, 여러 영양소의 결핍 등으로 관련 합병증 발생의 위험성도 높고 여러 신체적 기능의 저하 등을 초래하기 때문에, early stage에 진단을 하는게 중요하며, laboratory test, AIG auto-antibodies (APCA, anti-intrinsic factor antibodies) 를 base로 시행하고, 조직학적 확진 (corpus-restricted atrophic gastritis which spares the antrum) 검사가 필요합니다. APCA가 양성이지만 corpus atrophy가 없는 환자를 "potential AIG: PCA-positive patient with pre-atrophic phase of AIG"로 정의할 수 있습니다. Celiac disease (CD) 환자 중 pre-atrophic CD (i.e. potential CD), 즉 serum CD-specific autoantibodies만 양성인 환자에서 duodenum의 intraepithelial lymphocyte (IEL) infiltration이 증가되어 있다는 사실을 바탕으로, AIG 환자에서도 이와 유사하게 histologic features 보이기 전 APCA만 양성인 환자에서 IEL infiltration을 확인하는 것이 overt AIG로 진행됨을 알 수 있는 indicator로 사용 가능한지를 알아본 연구입니다. Deep & superficial oxyntic glands의 CD3+ IEL infitration 여부에 대해, potential AIG환자, overt AIG 진단 전/후, IEL infitration을 보이는 digestive 질환인 active H. pylori gastritis, active CD 환자와 non-digestive 질환인 Hashimoto's thyroiditis 와도 비교하여 분석하였습니다.
2000년 1월부터 2021년 6월까지, APCA 양성인 환자들의 Sydney-Houston protocol따라 gastric biopsy를 시행하여, intestinal metaplasia or atrophy, deep or full-thickness lamina propria lymphoplasmacytic infiltrates, or micronodular enterochromaffin-like cell (ECL) hyperplasia 가 없는 환자들을 potential AIG로 정의하였습니다. APCA 검사를 시행한 환자는 다음과 같습니다.
... AIG was suspected by the physician on the basis of vitamin B12 and/or iron deficiency and its consequences (e.g., pernicious, iron deficiency, or dimorphic anemia), dyspepsia, autoimmunity (i.e., autoimmune thyreopaties, vitiligo, type 1 diabetes), infertility and/ or recurrent miscarriage, neurological alterations (i.e., paresthesia, ataxia, memory loss, fatigue, mood disorders), and a family history of AIG.
1년 간격 (± 6 months)으로 내시경과 조직검사를 통해 oxyntic mucosa에 any grade of atrophy (from mild to severe)가 나타나면 overt AIG로 정의하였고, 그 사이 추적관찰 하는 동안 동반된 autoimmune diseases가 발생한 경우는 없어서 overt AIG로의 진행이 APCA와 순수하게 연관성을 가지고 있음을 확인 하였습니다. Control group은 모두 APCA가 음성이였으며, dyspepsia나 GERD로 내시경을 받은 normal gastric histology를 보인 환자 (helathy controls, HC), mild AIG 환자 (corpus atrophy <30%), severe AIG 환자 (corpus atrophy >60%), IEL infiltration이 증가된 경우 중 위의 감염성 질환인 active H. pylori gastritis나 소화기계 질환인 active CD 그리고 비-소화기계 질환 중 자가면역 질환인 Hashimoto’s thyroiditis환자들이였습니다.
..15 HC (median age 56 years, IQR 40-78; 12 females), 22 AIG patients with mild corpus atrophy (median age 65 years, IQR 50-81; 14 females), 21 AIG patients with severe corpus atrophy (median age 61 years, IQR 49-72; 12 females), 15 patients with active H. pylori gastritis (median age 50 years, IQR 46-57; 10 females), 15 patients with active CD (median age 45 years, IQR 32-57; nine females), and nine patients with Hashimoto’s thyroiditis (median age 55 years, IQR 51-63; six females) were included.
조직검사에서 CD3+ IEL은 100개의 epithelial cells 당 평균 숫자로 보고하였습니다.
* Deep IEL : infiltrating the epithelium of oxyntic glands, including both the isthmus-neck region and the base of the gland
* Superficial IEL : infiltrating the surface foveolar epithelium
Intestinal metaplastic epithelium이 있는 경우 여기에 infiltrating 된 IEL은 counts에서 제외하였습니다. Acute or chronic inflammation, intestinal or pseudopyloric metaplasia, neuroendocrine cell hyperplasia, chromogranin A-positive ECL cell hyperplasia, 및 gastrin cell hyperplasia에 대해서 평가 하였습니다.
* AIG 진단은 update Sydney-Houstone criteria를 이용하여 biopsy를 시행하여 진행하였고, H&E stain과 Giemsa stain을 시행하였으며,
* Atrophy의 정의는 loss of glands appropriate to the gastric compartment, including both glandular loss and metaplastic (pseudopyloric and/ or intestinal) transformation of the native glands로 하였습니다.
* H. pylori의 경우 Giemsa stain을 통해 확인하였고, 모든 환자에서 stool ag. test를 시행하여 negativity를 평가하였습니다.
* CD diagnosis was based on the presence of serum CD-specific antibodies (i.e., anti-tissue transglutaminase IgA and/or anti-endomysial IgA, in the absence of IgA deficiency) and consistent duodenal histological features (i.e., villous atrophy, increased IEL and lamina propria mononuclear cell infiltration, and crypt hyperplasia/hypertrophy).
결론을 살펴 보겠습니다.
Figure 1. Flowchart showing the selection of patients with potential autoimmune gastritis (AIG). Over the study period, 53 patients turned out to have serum anti-parietal cell antibodies (PCA) and no gastric atrophy. Of these, at follow-up, 24 developed overt AIG, defined as the occurrence of any grade of atrophy in the oxyntic mucosa. For the purposes of the present study, we excluded potential AIG patients with concurrent autoimmune disorders (12 cases), as well as patients in whom the gastric paraffin blocks were not available (3 cases). Hence, nine potential AIG patients were eventually included.
* Deep & superficial CD3+ IEL count는 overt AIG 진단 전, 후 통계적 차이는 없었습니다.
(Before: median 9.6, IQR 8.8-12.4, and 5.9, IQR 5.0-9.2, respectively; p=0.766) (After: median 11.3, IQR 9.4-12.9, and 7.0, IQR 5.8-11.4, respectively; p=0.514)
* Deep CD3+ IEL count: potential AIG, mild AIG, severe AIG 에서 HC과 H. pylori gastritis보다 높았습니다 (p<0.001).
* Superficial CD3+ IEL count: active CD에서 mild AIG와 Hashimoto’s thyroiditis 보다 통계적으로 높았습니다 (p<0.001). 하지만, potential AIG 에서 다른 groups 과는 통계적 의미가 없었습니다.
Table 1. Deep and superficial CD3+ intraepithelial lymphocyte (IEL) counts (median and interquartile range) in the seven study groups.
* Potential AIG, mild AIG, severe AIG 모두 high number of CD3+ IEL in deep glands를 보이고 있습니다. HC, H. pylori gastirtis, Hashimoto's thyroditis에서는 매우 적은 IEL을 보입니다.
Figure 2. CD3+ intraepithelial lymphocyte (IEL) distribution in samples of oxyntic mucosa (gastric body) from different groups. In severe AIG (A), atrophic oxyntic mucosa is evident, together with a heavy CD3+ IEL infiltration in the deep portion of glands. In potential AIG at diagnosis (C), a high number of CD3+ IEL is evident in deep oxyntic glands, resembling severe AIG (A) and mild AIG (B), but in the absence of glandular atrophy. In Hashimoto’s thyroiditis gastric mucosa (E), a low number of both superficial and deep intraepithelial CD3+ lymphocytes are evident, similarly to HC (D). In H. pylori infection (F), CD3+ lymphocytes predominantly infiltrate the surface foveolar epithelium. [CD3 immunohistochemistry; original magnification, 200x]. AIG, autoimmune gastritis; HC, healthy control
<ROC curves>
* Superficial CD3+ IEL counts (left side): poor AUC
* Deep CD3+ IEL counts (right side): 7/100 epithelial cells (sensitivity 85%, specificity 76%)
Figure 3. Receiving operating characteristics (ROC) curves discriminating patients with autoimmune gastritis (AIG) compared to healthy controls, H. pylori gastritis, active celiac disease, and Hashimoto’s thyroiditis according to deep (right panel) or superficial (left panel) CD3+ intraepithelial lymphocyte (IEL) infiltration. AUC, area under curve
* Potential AIG (Endoscopy)
3 cases: mild corpus & antrum erythema / 1 case: mild flattening of gastric folds / 5 cases: normal findings
* Overt AIG (Endoscopy)
6 cases: moderate to severe flattening of gastric folds / 2 cases: mild flattening of gastric folds / 1 case: mild diffuse erythema
* Potential AIG (Histopathology)
4 cases: foveolar hyperplasia / 3 cases: mild chronic inflammation
(No case: intestinal metaplasia, epithelial or neuroendocrine dysplasia, gastrin or ECL cell hyperolasia)
* Overt AIG (Histopathology)
7 cases: pseudopyloric metaplasia / 4 cases: intestinal metaplasia / 9 (all) cases: linear ECL cell hyperplasia (corpus) & gastrin cell hyperplasia (antrum)
(No case: neuroendocrine tumor, epithelial dysplasia or neoplasia)
* Fasting serum 17-gastrin: 모두 overt AIG로 진행된 시점에 증가되었습니다 (median 178, IQR 159-198 pg/mL).
이번 연구에서 potential AIG 라는 의미를 사용하였습니다. Potential AIG 환자가 overt AIG로 진행되는데 평균 2년 정도가 걸리며, 자가면역질환이 동반된 경우 더 빠르게 진행 됩니다 (Lenti MV, Miceli E, Vanoli A, Klersy C, Corazza GR, Di Sabatino A. Time Course and Risk Factors of Evolution From Potential to Overt Autoimmune Gastritis. Dig Liver Dis, 2021). Potential AIG라는 것은 병리적으로 pre-atrophic phase of AIG를 의미합니다. 병리학적으로 early phase는 lamina propria의 diffuse or focal deep lymphoplasmacytic infiltration, patchy destruction of individual oxyntic glands, parietal cell pseudohypertrophy, eosinophilic inflammation, intestinal metaplasia of the body and G/ECL cells hyperplasia를 의미합니다. 하지만 이러한 병리적 소견은 overt AIG의 소견이며, atrophy가 진행된 후 intestinal metaplasia나 neuroendocrine cell hyperplasia가 발생하기 때문에 엄밀한 의미에서 early phase로 볼 수는 없습니다. 또한, potental AIG의 내시경 검사는 정상 점막으로 보이거나, 매우 경한 변화 (e.g., mucosal erythema (특히, fundus mucosa), hyperplastic polyps) 정도만 관찰되며, 이런 소견은 건강한 사람이나 다른 위장관 질환 환자에서도 관찰됩니다. 그래서 very early 단계인 pre-atrophic AIG에서 특별한 clinical, endoscopic, and histopathologic features는 없다고 보여집니다. 그래서, "Early AIG" 는 APCA가 양성이면서, gastric gland에 IEL의 infiltration이 증가되어 있지만, overt AIG에서 보이는 조직학적 소견이 없는 경우로 생각해 볼 수 있겠습니다.
실제 APCA 진단의 정확도는 70~80% 정도로, 비교적 높은 빈도의 false positivity를 보일 수 있지만, 진단에 있어 전적으로 검출 방법에 의존해야 하는 것이 사실입니다. 하지만, 반대로 양성으로 나온 환자에서 일부가 overt AIG로 진행 할 수 있다는 의미이기 때문에, APCA가 양성으로 나온 경우에는 가능성을 생각해 두고 3-5년 간격의 반복 내시경 및 조직검사를 하는 것이 좋을 것 같습니다. 사실, 최근 AGA에서 발표한 atrophic gastritis의 guideline에서는 potential AIG가 포함되지 않았습니다 (Shah SC, Piazuelo MB, Kuipers EJ, Li D. AGA Clinical Practice Update on the Diagnosis and Management of Atrophic Gastritis: Expert Review. Gastroenterology, 2021).
Fasting serum gastrin의 경우 이번 연구에서 potential AIG 환자에서는 높지 않았지만 overt AIG 에서 모두 증가되었습니다. Gastrin은 내시경 검사 소견에 앞서 위의 위축성 변화를 예측하는 지표로 사용할 수 있으며, overt AIG나 type 1 neuroendocrine tumor와 correlation이 높은 것으로 알려져 있습니다.
이번 연구결과에서 중요한 포인트는, pre-atrophic AIG의 marker로써 APCA가 양성인 환자에서 deep CD3+ IEL infiltration의 증가가 매우 유용할 수 있다는 첫 연구라는 것이고, 이러한 환자에서 적합한 내시경 검사 주기가 필요함을 강조하였습니다.
To conclude, we herein found that an increased number of deep CD3+ IEL in the oxyntic mucosa (>7/100 epithelial cells, as per optimal cut-off identified by the ROC curve) without concomitant metaplasia, atrophy, or inflammation of the lamina propria represents a histopathological marker of potential AIG, when serum PCA are present. We, therefore, urge for a better characterization of patients with potential AIG in order to prevent potentially life-threatening complications, such as vitamin B12 deficiency-related alterations (i.e., pernicious anemia, irreversible neuropathy), neuroendocrine tumors, and gastric adenocarcinoma.
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* AIG의 경우 병리적으로 early phase, florid phase, end phase로 나눠지지만, 병리적 소견은 이미 overt AIG에서의 소견으로 볼 수 있습니다.
* AIG 환자의 early stage에서는 정상 내시경 소견을 보이는 경우도 보고되고 있습니다.
* APCA의 경우 end phase로 진행되어 severe AIG로 진행되면 negative value를 보이는 경우도 있습니다.
* 이번 연구에서 중요한 부분은 "Early AIG" 의 개념을 잡을 수 있었다는 점인 것 같습니다. Early AIG의 경우는 pre-atrophic phase of AIG로, APCA가 양성이면서 gastric mucosa 깊은 층에 IEL의 침윤이 증가된 소견으로 의심할 수 있다는 것입니다. 물론, overt AIG로 진행되어 severe한 end-phase로 가면 APCA가 음성으로 전환될 수 있수 있습니다. 다만, 이 저널의 마지막에서도 언급하고 있듯이 APCA의 진단 정확도에 대한 보다 깊은 연구가 필요할 것으로 보여 집니다. ...In addition, studies assessing the accuracy of PCA–in the light of our results are eagerly awaited. 또, 한가지 언급하자면 우리나라에서는 내시경 검사 의존도가 높고, 내시경적 평가가 조직검사를 하지 않아도 조직검사와 유사하게 관찰되고 있다고 하여 혈청검사나 조직검사 등이 너무 간과되고 있다는 사실입니다. 이번 연구에서도 혈청검사를 바탕으로 정상 점막조직이지만 조직검사를 시행하고, 추적검사 때마다 조직을 모아 과거 검사결과와 비교하고 IEL 정도를 분석한 연구 입니다. 내시경적 소견은 거의 다뤄질 수 없습니다. 왜냐면, 아주 초기 단계의 AIG를 찾기 위한 연구이기 때문이죠.. 우리나라도 이제는 천편일률적인 (위염/식도염) 내시경 검사가 아니라, 혈청검사와 조직검사 등을 체계적으로 접목시킨 guideline을 만들어가야 할 시점이 아닌가 생각됩니다.
<Abstract>
Pathological correlates of potential autoimmune gastritis (AIG), defined by anti-parietal cell antibody (PCA) positivity in the absence of gastric atrophy, have never been described. We herein aimed to assess intraepithelial lymphocyte (IEL) infiltration in gastric corpus of AIG patients. From 2000 to 2021, among 53 potential AIG patients, we focused on nine (median age 61 years, IQR 53-82; four females) who subsequently developed overt AIG. IEL infiltration of the oxyntic mucosa was assessed before and after developing overt AIG by measuring deep and superficial CD3+ IEL. AIG patients with different degrees of corpus atrophy, healthy controls (HC), active H. pylori gastritis, celiac disease (CD), and Hashimoto’s thyroiditis patients were included as controls. Of note, deep, but not superficial, CD3+ IEL count was higher (p<0.001) in potential AIG compared to HC and H. pylori gastritis. Deep CD3+ IEL infiltration did not change before or after the evolution into atrophy (median 9.6, IQR 8.8-12.4, vs 11.3, IQR 9.4-12.9). No difference was found in deep CD3+ IEL infiltration among potential, mild, and severe AIG, and compared to Hashimoto’s thyroiditis or CD. A deep CD3+ IEL cut-off of >7/100 epithelial cells allowed discrimination of any AIG stage and severity (AUC=0.842). We conclude that an increased deep CD3+ IEL infiltration of the oxyntic mucosa could represent a marker of potential AIG. Prospective studies including a larger number of potential AIG patients are needed.