彭靖,單藝,齊志剛,盧潔
2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類中結(jié)合組織病理學(xué)特征及基因改變,將彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變單獨作為一個新的類型,并定義為WHO Ⅳ級[1-2]。該類腫瘤在組織學(xué)上不一定呈現(xiàn)為高級別膠質(zhì)瘤的特征,但此類腫瘤均具有明顯的彌漫性生長的特點,侵襲性高,可侵犯周圍腦組織,甚至出現(xiàn)腦脊液播散。目前的傳統(tǒng)治療方式為手術(shù)切除腫瘤組織后予以放化療,但預(yù)后極差,2年生存率不到10%[3]。近年來,針對其特定生物學(xué)標志物的靶向治療受到越來越多的關(guān)注和研究,其基本原理是針對 H3 K27M 突變導(dǎo)致的整體甲基化水平改變,部分靶向治療藥物已被用于臨床試驗[4]。目前國內(nèi)外關(guān)于彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴 H3 K27M 突變的影像學(xué)研究較為少見,本研究回顧性分析首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院2016年1月-2020年12月經(jīng)手術(shù)或活檢病理證實的37例彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變的MRI表現(xiàn),旨在探討其影像學(xué)特征,為臨床診斷提供參考,評估預(yù)后。
1.一般資料
納入標準:①經(jīng)手術(shù)或活檢病理證實為彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變;②行MRI平掃及增強檢查;圖像無明顯偽影,可進行影像學(xué)評估。排除標準:腫瘤未行MRI增強檢查;圖像偽影重,影響影像學(xué)評估。共納入患者37例,其中男18例,女19例;成人18例,兒童19例;年齡3~75歲,中位年齡15歲。主要臨床癥狀包括頭痛9例,頭暈5例,嘔吐3例,視物不清或復(fù)視6例,言語不清5例,肢體麻木4例,肢體無力12例,走路不穩(wěn)10例,飲水嗆咳3例,腰痛2例。
2.MRI檢查方法
37例患者均行MRI平掃及增強掃描。其中29例行頭顱MRI掃描,采用Siemens Trio及Verio 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀,其中12例行DWI。成像參數(shù):T1WI,TR 160 ms,TE 3.05 ms;T2WI:TR 3800 ms,TE 93 ms。FOV 24 cm×24 cm,矩陣256×256,掃描層厚5.0 mm。DWI采用EPI序列:TR 5500 ms,TE 90 ms,b值為0和1000 s/mm2。8例行脊柱MRI掃描,序列包括矢狀面T1WI、T2WI、橫軸面T1WI,注射對比劑后行矢狀面、橫軸面T1WI。對比劑采用Gd-DTPA,劑量為0.2 mL/kg,手動推注。
3.圖像分析
由2名具有15年以上工作經(jīng)驗的影像科醫(yī)師以盲法分析圖像,評估內(nèi)容包括腫瘤的部位、形態(tài)、囊變壞死、出血、瘤周水腫、擴散受限、強化特點及腦脊液播散。結(jié)果由2名醫(yī)師討論后達成一致意見。
1.腫瘤部位
15例位于腦干,其中延伸至橋臂、小腦半球7例;7例位于丘腦,其中4例累及基底節(jié)區(qū);1例位于第三腦室(圖1);6例中線部位多發(fā)病灶并累及一個或多個腦葉,其中1例多中心分布于右側(cè)小腦半球、右側(cè)內(nèi)顳葉及雙側(cè)丘腦;8例位于脊髓,其中頸髓1例,胸髓1例,脊髓圓錐2例,頸胸段脊髓4例,累及2~18個椎體節(jié)段不等。
圖1 女,59歲,第三腦室彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴K3 K27M突變。a) 橫軸面T2WI示第三腦室內(nèi)實性占位病變,呈稍高信號(箭); b) T1WI呈稍低信號(箭); c) DWI擴散輕度受限(箭); d) 增強后可見斑點狀輕度強化(箭)。 圖2 女,4歲,腦橋彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴K3 K27M突變。a) 橫軸面T2WI示腦橋?qū)嵭哉嘉徊∽?,累及左?cè)橋臂及橋前池,呈高信號(箭),邊界清楚; b) T1WI呈低信號(箭); c) DWI未見擴散受限(箭); d) 增強后可見斑點狀輕度強化(箭)。 圖3 女,9歲,左側(cè)丘腦彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴K3 K27M突變。a) 橫軸位T2WI示左側(cè)丘腦(箭)囊實性占位病變,實性部分呈稍高信號,其內(nèi)可見多發(fā)高信號囊變區(qū)(箭頭); b) T1WI呈稍低/低信號(箭),其內(nèi)間雜斑片狀稍高信號影(箭頭); c) DWI擴散受限(箭); d) 增強后可見花環(huán)樣強化(箭)。
2.MRI表現(xiàn)
18例形態(tài)較為規(guī)則,邊界較清楚;19例形態(tài)不規(guī)則,邊界不清楚。18例腫瘤內(nèi)可見囊變或壞死,6例存在出血。3例可見輕度瘤周水腫。12例行DWI檢查,3例無明顯擴散受限(圖2),9例輕度不均勻擴散受限。腫瘤實性部分在T1WI上呈稍低信號,T2WI上呈高信號;囊性部分在T1WI上呈明顯低信號,T2WI上呈明顯高信號。增強后強化方式不一,9例無強化,15例呈斑點、斑片狀輕度強化,9例呈花環(huán)狀明顯強化(圖3),4例呈條片狀明顯強化。29例腦內(nèi)腫瘤未見腦脊液播散。8例髓內(nèi)腫瘤,5例伴發(fā)腦脊液播散,可見軟脊膜、軟腦膜或室管膜增厚強化(表1,圖4~5)。
圖4 男,7歲,胸髓彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴K3 K27M突變。a) 矢狀位T2WI示胸3-5椎體水平脊髓梭形膨脹,呈高信號(箭); b) 矢狀位T1WI增強檢查示腫瘤輕度強化,其內(nèi)可見多發(fā)小囊變,軟脊膜明顯增厚強化(箭); c) T1WI增強檢查示軟腦膜、軟脊膜明顯增厚強化(箭)。 圖5 女,19歲,頸胸段脊髓彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴K3 K27M突變。a) 矢狀面T2WI示頸4至胸2椎體水平脊髓彌漫性膨脹,呈稍高信號(箭),下端可見條形低信號及斑片狀更高信號(箭頭); b) 矢狀面T1WI增強檢查示腫瘤明顯不均勻強化(箭),軟脊膜明顯增厚強化(箭頭); c) 胸髓軟脊膜彌漫性增厚強化,以背側(cè)為著(箭); d) 腰髓及馬尾終絲軟脊膜強化(箭); e) 軟腦膜彌漫性增厚強化,第四腦室室管膜下可見結(jié)節(jié)狀強化(箭)。
表1 彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變的部位及MRI表現(xiàn)
1.概述
彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變是以星形細胞分化為主并伴H3 K27M突變的浸潤中線的高級別膠質(zhì)瘤。H3 K27M突變破壞了組蛋白H3甲基化修飾位點,從而改變組蛋白甲基化狀態(tài),影響基因轉(zhuǎn)錄穩(wěn)定性,引起或促進膠質(zhì)瘤的發(fā)生與發(fā)展[5]。主要見于兒童和年輕成人,老年人少見,無性別差異[6]。本組患者年齡3~75歲,中位年齡15歲,只有1例患者年齡在60歲以上,男女比例為18:19,與文獻報道相符。
彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變好發(fā)于腦干、丘腦及脊髓,其他罕見部位包括小腦、第三腦室、下丘腦、松果體等中線結(jié)構(gòu)[7]。本組研究中,15例位于腦干,7例位于丘腦,1例位于第三腦室例,8例位于脊髓,與文獻報道的好發(fā)部位一致。一項對66例成人彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變的回顧性分析發(fā)現(xiàn)[8],8例位于大腦半球及腦干和/或丘腦,2例位于非中線結(jié)構(gòu),其中顳葉1例,枕葉1例。López等[9]報道一例位于左側(cè)島葉的H3 K27M突變型彌漫性膠質(zhì)瘤。本研究中6例累及中線結(jié)構(gòu)以外的單個或多個腦葉,1例多中心分布于右側(cè)小腦半球、右側(cè)內(nèi)顳葉及雙側(cè)丘腦,表明H3 K27M突變并不局限于傳統(tǒng)意義的中線結(jié)構(gòu),這種不典型表現(xiàn)有待進一步研究。
2.MRI表現(xiàn)
位于中線結(jié)構(gòu)的膠質(zhì)瘤瘤周水腫多不明顯,甚至完全不伴有水腫。本組37例中,僅3例可見輕度瘤周水腫,2例瘤體較大累及半卵圓中心,1例位于頸髓,有學(xué)者認為可能與中線結(jié)構(gòu)較為致密以及鄰近內(nèi)囊后肢等白質(zhì)結(jié)構(gòu)的限制有關(guān)[10]。彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變瘤體內(nèi)易出現(xiàn)囊變壞死,增強后強化方式不一,本組9例無強化,15例呈斑點、斑片狀輕度強化,4例呈條片狀明顯強化,9例壞死區(qū)呈花環(huán)狀明顯強化??紤]與腫瘤彌漫浸潤性生長方式有關(guān),腫瘤浸潤常沿已有或增生的血管束走行,而不伴血腦屏障破壞,腫瘤惡性程度高亦可無強化或僅輕度強化。在2016版WHO分類中提到彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3K27M突變組織學(xué)形態(tài)差異較大,從低級別星形細胞瘤到高級別膠質(zhì)瘤均可見,可無血管內(nèi)皮細胞增生、壞死以及核分裂像等組織學(xué)特征[1],筆者認為強化方式多樣與腫瘤病理組織學(xué)表現(xiàn)多樣相關(guān)。
本組研究中12例行DWI檢查,3例無明顯擴散受限,9例輕度不均勻擴散受限,反映腫瘤實質(zhì)細胞密度較大,局部細胞增殖較快,符合高級別膠質(zhì)瘤的組織學(xué)特征。有研究報道[11-12],結(jié)合最小ADC比值和瘤周ADC比值可無創(chuàng)檢測腦彌漫性中線膠質(zhì)瘤中H3 K27M突變狀態(tài),ADC值越低,腫瘤的細胞密度和/或血管密度越高,最小ADC值可用于識別腫瘤分級和基因突變。與野生型彌漫性中線膠質(zhì)瘤比較,H3 K27M突變型腫瘤的ADC值顯著降低。本組研究中僅12例行DWI檢查,且未行定量分析,其診斷價值有待進一步研究。
目前國內(nèi)對脊髓彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變的報道少見。本組研究8例位于脊髓,其中頸髓1例,胸髓1例,頸胸段脊髓4例,脊髓圓錐2例,累及2~18個椎體節(jié)段不等。脊髓呈梭形膨脹或彌漫性增粗,瘤周水腫少見。腫瘤偏心性生長,可有部分呈外生性生長。斑點、斑片狀輕度強化,若腫瘤發(fā)生壞死可見花環(huán)樣強化。5例伴發(fā)腦脊液播散,可見軟脊膜、軟腦膜或室管膜增厚強化。腫瘤強化與是否發(fā)生腦脊液播散無關(guān)。本研究顯示髓內(nèi)彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變腫瘤形態(tài)及信號多樣,易發(fā)生腦脊液播散是其特點,與文獻報道一致[7,13]。
3.鑒別診斷
本病需與發(fā)生于中線結(jié)構(gòu)的腫瘤或非腫瘤性病變鑒別,常見的有:①毛細胞星形細胞瘤,可為實性或囊實性,擴散不受限,增強后明顯強化。②腦干腦炎,常有前驅(qū)癥狀,急性或亞急性起病,有自限性,激素治療有效,增強后常無強化[14]。③脫髓鞘疾病,短期內(nèi)癥狀進展快,病變?yōu)閱伟l(fā)或多發(fā),主要累及白質(zhì),累及腦干時常呈非對稱病變[15]。
綜上所述,彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3K27M突變的MRI影像表現(xiàn)有一定特征性。腫瘤多位于腦干、丘腦、脊髓等中線結(jié)構(gòu),囊變或壞死多見,瘤周水腫少見,增強后多無強化或點片狀輕度強化,壞死可見環(huán)形強化,為臨床診斷提供參考,確診需結(jié)合分子病理學(xué)結(jié)果。