top of page
Screenshot_2026-09-03_at_10.46.34_AM-removebg-preview.png

Alivio Care Clinic
Pediatric Neurorehabilitation Centre

Child Neurology: Parainfectious Anti-NMDAREncephalitis With Anti-MOG and Anti-AQP4Seropositivity in an Infant

Writer: support docterz
support docterz
Jul 28
6 min read

Abstract

Overlap syndromes of anti-N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor encephalitis and myelin

oligodendrocyte glycoprotein (MOG) or aquaporin-4 (AQP4)–mediated demyelination, ei-

ther concurrently or sequentially, have been increasingly recognized. We report a 7-month-old

infant who presented with 7 days of fever, seizures, irritability, and signs of meningeal irritation.

Initial workup suggested acute meningoencephalitis; therefore, the child was treated with

antibiotics, antivirals, empirical antitubercular therapy, and steroids. After transient improve-

ment, the child’

s condition deteriorated including the development of new-onset choreo-

ballistic-dystonic movements, encephalopathy, sleep disturbances, and dysautonomia. CSF

analysis revealed positivity for parvovirus B19 and Epstein-Barr virus, along with autoantibodies

against the NMDA receptor. In addition, serum testing was positive for anti-MOG and anti-

AQP4 antibodies. Despite prompt immunotherapy with methylprednisolone, intravenous

immunoglobulin, rituximab, and cyclophosphamide, the child showed only moderate im-

provement and later developed drug-refractory infantile epileptic spasm syndrome. The co-

existence of multiple autoantibodies for immune-mediated encephalitis in this case illustrates

potential links to underlying disease mechanisms as well as underscores the therapeutic chal-

lenges posed by triple seropositivity (anti-NMDA receptor, anti-MOG, and anti-AQP4 IgG

autoantibodies) in an infant.

Introduction

Overlap syndromes of anti-N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor encephalitis and myelin

oligodendrocyte glycoprotein (MOG) or aquaporin-4 (AQP4)–mediated demyelination, ei-

ther concurrently or sequentially during the disease course, have been increasingly recog-

nized. 1,2 We report an infant with triple seropositivity for the NMDA receptor, MOG and

AQP4 antibodies postviral encephalitis.

Correspondence

Dr. Roy Chowdhury

MORE ONLINE

Video

Supplementary Material

Case Description

A 7-month-old, typically developing and previously healthy male infant presented with a 7-day

history of fever, loose stools, generalized tonic-clonic seizures, and irritability for 2 days. There

was no history of recent travel or exposure to any sick contact. Neurologic examination revealed

irritability, positive meningeal signs, exaggerated deep tendon reflexes, and extensor plantar

responses. A clinical possibility of acute encephalitis syndrome was considered. The child was

started on ceftriaxone, acyclovir, levetiracetam, and other supportive care. CSF analysis showed

83 cells/uL (97% monocytes), protein 49 mg/dL, and normal glucose with negative gram stain

and culture. CSF Cartridge-based nucleic acid amplification test (CBNAAT) did not detect

Mycobacterium tuberculosis. Contrast-enhanced MRI of the brain showed confluent mixed

edematous changes in the bilateral fronto-parieto-temporal lobes, corpus callosum, basal

ganglia, right internal capsule, and central thalamus with diffusion restriction predominantly in Glossary

AQP4 = aquaporin-4; CBNAAT = Cartridge-based nucleic acid amplification test; EBV = Epstein-Barr virus; HSV = Herpes

simplex virus; MOG = myelin oligodendrocyte glycoprotein; MOGAD = MOG antibody-associated disease; NMDA =

N-methyl-d-aspartate; NMDAR = antibody to anti-N-methyl-d-aspartate receptor; NMDARE = NMDA receptor encephalitis;

NMOSD = neuromyelitis optica spectrum disorder.

the cortical regions and deep gray nuclei structures and lep-

tomeningeal enhancement (Figure 1, A–E). Considering the

endemicity of tuberculosis in India and low-moderate yield of

CSF CBNAAT, antitubercular therapy (ATT) and steroids

were initiated empirically, to which the child responded

partially.

However, within a week, his clinical condition deteriorated with

recurrent fever, extreme irritability, focal clonic seizures (in-

volving left eye and angle of the mouth), sleep disturbances and

rapid progression to a deeper encephalopathic state marked by

persistent inconsolable crying, inability to recognize his

parents, and not indicating hunger. Additional examination

findings included a hyperkinetic movement disorder charac-

terized by generalized choreo-ballistic movements, orolingual

stereotypy, and intermittent dystonia of the bilateral hands and

feet with dysautonomia (hyperpyrexia, hyperhidrosis, and facial

flushing) (Video 1, Segments A and B). Symptomatic treat-

ment with levetiracetam, tetrabenazine, pacitane, clonazepam,

and clonidine was initiated. Repeat CSF studies revealed mild

lymphocytic pleocytosis (27 cells/μL) and mildly raised

protein (53 mg/dL). Follow-up MRI at 3 weeks into the illness

demonstrated encephalomalacia; cortical thinning, and laminar

necrosis in the bilateral frontal and perisylvian regions; and

confluent white matter T2 hyperintensities predominantly in

the periventricular and deep white matter (Figure 1, F–J). CSF

viral multiplex PCR returned positive for both parvovirus B19

and Epstein-Barr virus (EBV). CSF autoimmune panel (anti-

bodies to NMDAR, AMPA 1/2 receptors, GABA-A/B recep-

tors, Caspr2, and LGI1) was sent. The child was empirically

initiated on methylprednisolone pulses (30 mg/kg/d for 5

days) and intravenous immunoglobulin (2 gm/kg over 5 days),

considering a provisional diagnosis of parainfectious autoim-

mune encephalitis. Eventually, CSF NMDA receptor antibody

by fixed cell-based (semiquantitative) assay came back strongly

positive. Notably, serum anti-AQP4 and anti-MOG IgG anti-

bodies were also strongly positive and positive, respectively,

using semiquantitative immunofluorescence assays. MRI of the

spine and optic nerves did not show any demyelinating

changes. Tumor screening and other autoimmune testing

(ESR, CRP, ANA profile, and anti-TPO antibodies) were also

negative. After 2 weeks of initial immunotherapy, the child showed

minimal improvement in irritability and chorea, although

dysautonomia had significantly remitted (Video 1, Segment

C). Rituximab was initiated with weekly doses of 375 mg/m 2

of body surface area for 4 weeks. ATT was stopped, and

neurorehabilitation with symptomatic care was continued. At

6-week postrituximab dosing, moderate improvement in

choreo-dystonic movements and encephalopathy was noted;

however, his clinical condition continued to decompensate

with any intercurrent febrile illness without any recovery of

developmental milestones. Given the partial response,

monthly intravenous cyclophosphamide pulses (500 mg/m 2 )

were started. After 2 doses of cyclophosphamide, the infant

showed dramatic improvement in movement disorders, better

sleep-wake regulation, and some developmental progress,

including social smile and recognition of the mother (Video 1,

Segment D). Unfortunately, the child subsequently de-

veloped epileptic spasms, with EEG revealing modified hyp-

sarrhythmia (Burden of Amplitudes and Epileptiform

Discharges score 4) (eFigure 1), which was managed with

vigabatrin and other antiseizure medications (topiramate and

clobazam) with partial response. Repeat CSF anti-NMDAR

antibodies 7 months into the illness remained weakly positive,

while glial antibodies (AQP4 and MOG) were negative. The

child is planned for a total 6-month course of cyclophos-

phamide therapy and ketogenic diet for refractory infantile

epileptic spasm syndrome, while he continues to show a slow

gain of developmental milestones (Video 1, Segment E)

(Figure 2 depicting the clinical course).

Discussion

Anti-NMDA receptor encephalitis (NMDARE), MOG

antibody-associated disease (MOGAD), and AQP4 antibody-

positive neuromyelitis optica spectrum disorder (NMOSD) are

all immune-mediated inflammatory disorders of the CNS-

driven by autoantibodies targeting extracellular antigens. Al-

though NMDARE is an autoimmune encephalitis caused by

IgG antibodies against the GluN1 subunit of the NMDA re-

ceptor, MOGAD is an autoimmune oligodendrocytopathy, and

AQP4+NMOSD is an immune-mediated astrocytopathy, both

of which are primarily demyelinating syndromes. 3 Overlap

syndromes with double seropositivity, such as NMDAR-IgG

and MOG-IgG or NMDAR-IgG and AQP4-IgG or MOG-IgG

and AQP4-IgG, have been rarely reported in the literature.

Concurrent or sequential demyelinating episodes were identi-

fied in 3.3% (23/691) of NMDARE cases. Among 11 patients

of the study cohort in whom NMDARE co-occurred with

clinicoradiologic features of demyelination, 5 were AQP4-

positive and 2 were MOG-positive, indicating a mixed phe-

notype with distinct immunopathogenic mechanisms. 1 In these

overlap syndromes, treatment responses and outcomes may

vary due to the complex interplay of various immune pathways,

such as reversible antibody-mediated effects on NMDAR,

AQP4 complement-mediated toxicity, or additional cytotoxic

T-cell effects on myelin, underscoring the need for an in-

dividualized therapeutic approach. 1

Neurology.org/N Another study reported that 4%–7.5% of patients with

NMDARE also had concurrent glial or neuronal surface

antibodies. A notable number of patients with coexistent glial

antibodies (MOG, AQP4, or GFAP) exhibited clinical fea-

tures solely attributable to NMDARE, suggesting that glial

antibody positivity was likely due to remote and/or inactive

disease. 2 This may explain our index case scenario, which

resembled that of parainfectious NMDARE, with the pres-

ence of other glial antibodies (MOG and AQP4) possibly

being an epiphenomenon. 4 These autoantibody associations,

whether indicative of true pathogenicity or merely a bystander

phenomenon, may indicate a more severe disease and warrant

consideration of long-term maintenance immunomodulation.

The presence of supratentorial brain lesions with diffusion

restriction and leptomeningeal enhancement on this

patient’

s initial MRI could be attributed to viral encephalitis

or partially resemble MOG-associated cortical encephalitis.

Although MOGAD typically occurs without any apparent

inciting illness, it has been linked to postinfectious de-

myelination following herpes simplex virus (HSV), Borrelia,

and EBV infections. 5 However, cerebral cortical encephalitis,

a phenotype of MOGAD distinct from ADEM, is more

frequently seen in older children, often presenting with fe-

ver, seizures, and lymphocytic pleocytosis, along with an

increased risk of remote symptomatic epilepsy. 6 The rapid

changes of gliosis and encephalomalacia within a 2-week

timeframe in this case suggest a more direct viral cytopathic

effect leading to extensive tissue necrosis, rather than the

inflammatory nature of MOGAD. In addition, the positive

CSF viral PCR and the repeat negative MOG but positive

NMDAR antibodies at follow-up may further support the

bystander effect of glial antibody positivity. Compared with

patients with isolated NMDAR antibodies, those with con-

current glial-Ab have been reported to experience frequent

prodromal symptoms, a shorter duration of symptoms at

diagnosis, and more frequent CSF pleocytosis- findings

which align with our case.

2

Triple autoantibody positivity in autoimmune neurologic

conditions has been previously described in adult case

reports: 2 with anti-NMDAR, anti-MOG, and anti-Caspr2

antibodies, and 1 with anti-NMDAR, anti-AQP4, and anti-

acetylcholine receptor antibodies. 4,7,8 In a large retrospective

cohort (1862 children and 13,736 adults), the dual positivity

rate of glial antibodies (MOG and AQP4) was only 0.06%,

and this was exclusively observed in adult women. 9 Thus,

triple seropositivity for NMDAR, MOG, and AQP4 anti-

bodies in a male infant is likely very rare.

NMDARE in infants is a rare occurrence, with the youngest

reported case being just 2 months old. 10 This age group poses

a unique therapeutic challenge due to immature host immune

responses, risks of withholding immunization, and poor re-

sponse to immunotherapy. 11,12 Despite receiving prompt and

intensive immunomodulation, the infant showed a staggered

clinical response, incomplete neurologic recovery and slow


 
 
 

Comments


bottom of page