Objective:

 To describe the features of adult patients with benign, unilateral cerebral cortical encephalitis positive for the myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) antibody. 

Methods:

 In this retrospective, cross-sectional study, after we encountered an index case of MOG antibody–positive unilateral cortical encephalitis with epileptic seizure, we tested for MOG antibody using our in-house, cell-based assay in a cohort of 24 consecutive adult patients with steroid-responsive encephalitis of unknown etiology seen at Tohoku University Hospital (2008–2014). We then analyzed the findings in MOG antibody–positive cases. 

Results:

 Three more patients, as well as the index case, were MOG antibody–positive, and all were adult men (median age 37 years, range 23–39 years). The main symptom was generalized epileptic seizure with or without abnormal behavior or consciousness disturbance. Two patients also developed unilateral benign optic neuritis (before or after seizure). In all patients, brain MRI demonstrated unilateral cerebral cortical fluid-attenuated inversion recovery hyperintense lesions, which were swollen and corresponded to hyperperfusion on SPECT. CSF studies showed moderate mononuclear pleocytosis with some polymorphonuclear cells and mildly elevated total protein levels, but myelin basic protein was not elevated. A screening of encephalitis-associated autoantibodies, including aquaporin-4, glutamate receptor, and voltage-gated potassium channel antibodies, was negative. All patients received antiepilepsy drugs and fully recovered after high-dose methylprednisolone, and the unilateral cortical MRI lesions subsequently disappeared. No patient experienced relapse. 

Conclusions:

 These MOG antibody–positive cases represent unique benign unilateral cortical encephalitis with epileptic seizure. The pathology may be autoimmune, although the findings differ from MOG antibody–associated demyelination and Rasmussen and other known immune-mediated encephalitides.

Abstract Conformation-sensitive antibodies against myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) are detectable in patients with optic neuritis, myelitis, opticomyelitis, acute or multiphasic disseminated encephalomyelitis (ADEM/MDEM) and brainstem/cerebral cortical encephalitis, but are rarely detected in patients with prototypic multiple sclerosis. So far, there has been no systematic study on the pathological relationship between demyelinating lesions and cellular/humoral immunity in MOG antibody-associated disease. Furthermore, it is unclear whether the pathomechanisms of MOG antibody-mediated demyelination are similar to the demyelination patterns of multiple sclerosis, neuromyelitis optica spectrum disorders (NMOSD) with AQP4 antibody, or ADEM. In this study, we immunohistochemically analysed biopsied brain tissues from 11 patients with MOG antibody-associated disease and other inflammatory demyelinating diseases. Patient median onset age was 29 years (range 9–64), and the median interval from attack to biopsy was 1 month (range 0.5–96). The clinical diagnoses were ADEM (n = 2), MDEM (n = 1), multiple brain lesions without encephalopathy (n = 3), leukoencephalopathy (n = 3) and cortical encephalitis (n = 2). All these cases had multiple/extensive lesions on MRI and were oligoclonal IgG band-negative. Most demyelinating lesions in 10 of 11 cases showed a perivenous demyelinating pattern previously reported in ADEM (153/167 lesions) and a fusion pattern (11/167 lesions) mainly in the cortico-medullary junctions and white matter, and only three lesions in two cases showed confluent demyelinated plaques. In addition, 60 of 167 demyelinating lesions (mainly in the early phase) showed MOG-dominant myelin loss, but relatively preserved oligodendrocytes, which were distinct from those of AQP4 antibody-positive NMOSD exhibiting myelin-associated glycoprotein-dominant oligodendrogliopathy. In MOG antibody-associated diseases, MOG-laden macrophages were found in the perivascular spaces and demyelinating lesions, and infiltrated cells were abundant surrounding multiple blood vessels in and around the demyelinating lesions, mainly consisting of macrophages (CD68; 1814 ± 1188 cells/mm2), B cells (CD20; 468 ± 817 cells/mm2), and T cells (CD3; 2286 ± 1951 cells/mm2), with CD4-dominance (CD4+ versus CD8+; 1281 ± 1196 cells/mm2 versus 851 ± 762 cells/mm2, P < 0.01). Humoral immunity, evidenced by perivascular deposits of activated complements and immunoglobulins, was occasionally observed in some MOG antibody-associated demyelinating lesions, and the frequency was much lower than that in AQP4 antibody-positive NMOSD. Subpial lesions with perivenous demyelination were observed in both ADEM and cortical encephalitis. Our study suggests that ADEM-like perivenous inflammatory demyelination with MOG-dominant myelin loss is a characteristic finding of MOG antibody-associated disease regardless of whether the diagnostic criteria of ADEM are met. These pathological features are clearly different from those of multiple sclerosis and AQP4 antibody-positive NMOSD, suggesting an independent autoimmune demyelinating disease entity.

In myelin oligodendrocyte glycoprotein IgG-associated disease (MOGAD) and aquaporin-4 IgG+ neuromyelitis optica spectrum disorder (AQP4+NMOSD), the autoantibodies are mainly composed of IgG1, and complement-dependent cytotoxicity is a primary pathomechanism in AQP4+NMOSD. We aimed to evaluate the CSF complement activation in MOGAD.

Background Recently, cases of overlapping encephalitis caused by anti-N-methyl-D-aspartate receptor (anti-NMDAR) and anti-myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) antibodies have been reported, and their clinical characteristics are gradually becoming clear. Acute-phase treatment typically involves the use of steroids, and although some studies have suggested that steroids can be effective, the extent of their efficacy has not yet been fully explored. Case presentation We present the case of a 25-year-old man with anti-NMDAR and anti-MOG antibody overlapping encephalitis who showed considerable improvement after steroid treatment. To gain a deeper understanding of the efficacy of steroids in managing this condition, we conducted a literature review of cases of anti-NMDAR and anti-MOG antibody double-positive encephalitis that were treated with steroids during the acute phase. Thirteen cases were analyzed, including a new case diagnosed at our hospital. All patients showed improvement after receiving steroid treatment in the acute phase. Ten patients did not have any sequelae, and nine of them showed a rapid or major response during the acute phase. In contrast, three patients experienced sequelae (mild cognitive decline, visual impairment, and memory impairment, respectively), with their response to steroids in the acute phase being slow or limited. Relapses occurred in five patients, in one patient during steroid tapering, and in another two patients after cessation of steroids. Conclusion Steroid therapy can be effective in the acute stage of anti-NMDAR and anti-MOG antibody overlapping encephalitis. A positive prognosis may be expected in patients who experience substantial improvement with steroid therapy during the acute phase.