彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型多模態MRI表現

郭 偉，邢 振，林 禹，王行富，蔡珊珊，曹代榮*

(1.福建醫科大學附屬第一醫院影像科，2.病理科，福建 福州 350005；3.福建醫科大學附屬第二醫院病理科，福建 泉州 362002)

2016年WHO中樞神經系統腫瘤分類中，將“彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型”劃分為一類全新、獨立的彌漫性星形細胞瘤亞型，其定義為彌漫性浸潤中線的高級別膠質瘤，以星形膠質細胞分化和組蛋白H3基因H3F3A或HISTlH3B/C K27M突變為主要特征[1]。研究[2]表明H3 K27M是否存在突變是影響腫瘤預后的獨立相關因素，突變組患者較野生組總體生存期明顯縮短。本研究回顧性分析10例彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型的多模態MRI表現，旨在探討其影像學特征，為臨床診療提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014年11月—2018年4月于福建醫科大學附屬第一醫院經手術后病理證實為彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型患者10例，男5例，女5例，年齡5～56歲，中位年齡24.5歲。9例因頭痛就診，其中1例伴性欲減退，1例伴嘔吐，2例伴肢體無力；1例因上肢麻木、語言障礙就診；癥狀持續時間20天～1年。10例腫瘤均位于中樞神經系統中線結構，包括丘腦、腦干、小腦、脊髓、下丘腦等區域；組織學表現符合彌漫性高級別膠質瘤，且經免疫組化染色或分子基因測序證實H3 K27M突變。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Verio 3.0T或Siemens Skyra 3.0T超導型MR掃描儀，頭部線圈。常規序列包括：軸位和矢狀位GRE-T1WI，TR 250 ms，TE 2.48 ms；軸位TSE-T2WI，TR 4 000 ms，TE 96 ms；FLAIR T2WI，TR 9 000 ms，TE 94 ms，TI 2 500 ms；GRE-SWI，TR 27 ms，TE 20 ms，翻轉角15°；FOV 220 mm×220 mm，矩陣256×256，層厚 5 mm，層間距1 mm。DWI采用SE-EPI序列，TR 8 000 ms，TE 102 ms，NEX 2，層厚5 mm，層間距 1 mm，FOV 220 mm×220 mm，在3個垂直方向施加擴散梯度，b=0、1 000 s/mm2。動態磁敏感PWI(dynamic sesceptibility contrast-PWI， DSC-PWI)采用GRE-EPI T2*WI，TR 1 000～1 250 ms，TE 54 ms，翻轉角35°，NEX 1，層厚5 mm，層間距1 mm，FOV 220 mm×220 mm。對比劑采用釓貝葡胺注射液(Gd-BOPTA)，0.1 mmol/kg體質量，注射流率為 3 ml/s，注射對比劑后再以相同注射流率注射20 ml生理鹽水。增強掃描采用GRE-T1WI，TR 250 ms，TE 2.48 ms。

1.3 圖像分析 由2名有8年及以上工作經驗的神經影像學醫師以盲法分析圖像，意見有分歧時經協商達成一致，觀察內容包括腫瘤位置、大小、瘤周水腫范圍、有無囊變、壞死、出血及強化特點(強化信號均勻性、強化程度、強化邊界、強化形態)以及是否存在腦積水。

對于DWI及DSC-PWI，先觀察腫瘤水分子擴散受限情況及血流灌注情況，再進行定量分析。采用Siemens Syngo via工作站的Perfusion軟件對DSC-PWI原始圖像進行處理，獲得腦血容量(cerebral blood volume， CBV)圖。在腫瘤擴散受限且增強后有強化區域放置5個無重疊的ROI，大小0.20～0.25 cm2，盡量避開出血、壞死、囊變及血管區域，以獲得平均ADC值及最小ADC值、最大CBV值，分別取平均值；同時在病灶對側丘腦正常區域放置5個ROI，獲得上述指標，并分別取平均值；計算腫瘤強化區域與對側丘腦正常區域各指標的比值，獲得相對平均ADC值(rADCmean)、相對最小ADC值(rADCmin)及相對最大CBV值(rCBVmax)。

2 結果

2.1 常規MRI表現 10例患者中，8例病變位于丘腦(偏左側6例，偏右側2例)，1例位于下丘腦，1例位于延髓及頸髓；腫瘤最大直徑3.33～7.49 cm，平均(5.56±0.42)cm；瘤周水腫范圍0～3.83 cm，平均(1.33±0.34)cm。T1WI病灶主體呈低信號，T2WI呈高信號，部分病灶內見散在小斑片狀短T1短T2信號；3例腫瘤內見囊變，7例見壞死，7例見出血征象；增強掃描后9例可見明顯強化，其中5例為環形強化，3例為結節樣強化，1例為斑片狀強化；3例結節樣強化病灶邊界模糊，5例環形強化及1例斑片狀強化病灶境界清晰；1例未見強化。9例存在不同程度腦積水，1例病灶位于延髓及頸髓者無腦積水表現。見圖1、2。

圖1 患者女，23歲，彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型 A.T1WI示左側丘腦病灶呈低信號，內見散在小片狀等-稍高信號； B.T2WI示病灶呈囊實性，瘤周見輕度水腫，側腦室腦積水； C.ADC圖示病灶局部呈低信號，擴散受限； D.增強后病灶呈明顯不均勻斑片狀強化； E.CBV圖示病灶實質呈高灌注； F.基因測序顯示H3 K27M突變

圖2 患者女，30歲，彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型 A.T1WI示右側丘腦病灶呈低信號； B.T2WI示病灶呈高信號，瘤周見輕度水腫，側腦室腦積水； C.ADC圖示病灶局部呈低信號，擴散受限； D.增強后病灶明顯環形強化； E.CBV圖示病灶實質呈高灌注；F.基因測序顯示H3 K27M突變

2.2 DWI表現 8例病灶DWI呈現不同程度擴散受限，與正常腦實質相比呈高信號，ADC圖呈低信號；2例DWI呈等信號，ADC圖未見明顯低信號。1例病灶無強化、1例延髓及頸髓病灶強化區域過小無法測量，故僅對8例病灶進行定量分析，其rADCmean為0.89～1.88，平均1.26±0.12；rADCmin為0.77～1.76，平均1.12±0.12。

2.3 DSC-PWI表現 5例術前接受DSC-PWI。與正常腦實質相比，3例表現為高灌注，1例表現為等灌注，1例表現為低灌注；rCBVmax為1.42～4.01，平均2.92±0.49。

2.4 病理及免疫組化 10例均經病理證實為彌漫性高級別膠質瘤，5例經免疫組織化學染色、5例經H3F3A及HISTlH3B/C K27M基因測序證實H3 K27M突變。行IDH1免疫組化染色或分子基因測序(3例經免疫組化確認，7例經基因測序確認)，10例患者IDH1均未見突變。

3 討論

2016年WHO中樞神經系統腫瘤分類首次將分子病理學診斷納入彌漫性星形細胞瘤分類標準中。由于H3 K27M突變在彌漫性中線膠質瘤中獨特表達及其與預后的顯著相關性，“彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型”在新版中樞神經系統腫瘤分類中被定義為一種全新的獨立分型，其WHO分級為Ⅳ級[1]。此型腫瘤主要發病人群為兒童及年輕人，少數見于更為年長者[3-4]，本組患者年齡5～56歲，中位年齡24.5歲，與之相符。

3.1 常規影像學表現 H3 K27M組蛋白錯義突變主要發生在中樞神經系統中線結構膠質瘤患者中，其中丘腦、腦橋、脊髓最為常見[5]。本組10例中，8例病變位于丘腦，符合上述特征表現。位于中線結構的膠質瘤瘤周水腫多不明顯，甚至完全不伴有水腫，本組瘤周水腫范圍平均為(1.33±0.34)cm，水腫程度較輕，推測其原因可能與中線結構較為致密以及鄰近內囊后肢等白質結構的限制有關。與其他中樞神經系統高級別膠質瘤類似，彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型腫瘤整體信號也表現出明顯不均勻性，易出現囊變、壞死、出血等改變，本組中7例出現壞死，7例出現出血，3例存在囊變表現，與既往研究[6]相符，可能與腫瘤生長速度較快、內部缺血、缺氧等原因相關。研究[6-8]報道，彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型腫瘤增強掃描多出現明顯強化，且可出現環形強化；本組9例出現明顯強化，僅1例無強化，強化病灶中5例呈環形強化，強化部分境界清晰。由于彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型多位于丘腦、腦干、小腦等部位，往往伴有明顯占位效應，易對腦室系統造成壓迫、阻塞，影響腦脊液正常流通，進而引起梗阻性腦積水[9]。本組除1例病灶位于延髓及頸髓外，其余病例均出現不同程度腦積水。

3.2 DWI表現 DWI可無創性地從微觀水平評價組織內部細胞結構；ADC值能夠較好地反映膠質瘤細胞密度、細胞腫脹程度等，與腫瘤級別及組織特征具有較高的一致性；相對ADC值作為術前腫瘤級別預測指標具有較高的敏感度和特異度[10-12]。本組8例病灶出現不同程度擴散受限，平均rADCmean為1.26±0.12、平均rADCmin為1.12±0.12，表明腫瘤實質內部結構存在水分子擴散受限，反映腫瘤實質局部細胞密度較大，局部細胞增殖較快，符合高級別膠質瘤的組織學特征。

3.3 DSC-PWI表現 腫瘤血供在腫瘤分級中至關重要，高級別腫瘤往往血供豐富，而DSC-PWI能夠評價腫瘤組織的血供情況，rCBV可較為直觀地反映腫瘤不同部位的血供情況，高級別膠質瘤的rCBV較低級別更高[10,12-13]。本研究對5例病灶的CBV圖進行分析，結果顯示3例腫瘤實質存在高灌注區域，提示腫瘤實質血供豐富，符合高級別膠質瘤血供特點，與既往研究[7,9]結果相符。

3.4 病理及免疫組化表現 IDH1/2與膠質瘤發生及預后具有明顯相關性，運用多模態MRI、尤其是定量多模態MRI能夠較好地預測其突變狀態[14]。IDH1/2突變多發生在成人低級別膠質瘤或間變性星形細胞瘤，而H3 K27M突變多出現在兒童及較為年輕的成年人，且多發生于中線結構膠質瘤。IDH1突變型患者比野生型患者預后相對好，而H3 K27M突變型患者比野生型患者預后更差[4,7,15]。本組對全部患者行IDH1免疫組化染色及基因測序，結果均為IDH1野生型。

3.5 鑒別診斷 本病需與中線區域其他腫瘤相鑒別：①淋巴瘤，T1WI信號與灰質類似，T2WI呈等或稍高信號，強化明顯，信號均勻，出血少見，DWI擴散明顯受限，CBV圖一般不出現高灌注表現；②毛細胞星形細胞瘤，小腦多見，增強后明顯強化，DWI較少出現擴散受限；③轉移瘤，多有原發惡性腫瘤病史，以灰白質交界區多見，部分可出現在小腦，擴散及灌注表現多樣。

本研究的局限性：①樣本量較小，結果可能存在一定偏倚；②未與H3 K27M野生型中線結構膠質瘤進行對比，有待后續行前瞻性、大樣本、多中心研究，進一步探討腫瘤多模態MRI特征。

綜上所述，彌漫性中線膠質瘤，H3 K27M突變型多模態MRI表現多樣，但仍具有一定特征性，與其他高級別膠質瘤有類似之處，確診需結合分子病理學結果。