基于磁共振成像評價不同異檸檬酸脫氫酶分型腦膠質瘤的影像學特征分析

馮宇寧,雷 益,林 帆,周釗光,張瀚文

(1.汕頭大學醫學院，廣東 汕頭 515041; 2.深圳市第二人民醫院醫學影像科，廣東 深圳 518035)

腦膠質瘤是中樞神經系統最常見的原發性腫瘤，以惡性膠質瘤更為常見。我國膠質瘤年發病率為(3～6.4)/10萬，惡性膠質瘤發病率高達5.8/10萬，年死亡人數為3萬。由于膠質瘤細胞具有高度的侵襲能力及增殖能力，患者的預后常表現為高復發率和低生存率[1-2]。膠質瘤的發病機制目前仍在探討中，可能來源于外在的電離輻射及基因的突變。膠質瘤主要存在異檸檬酸脫氫酶(isocitrate dehydrogenase，IDH)1和IDH2突變，超過90%的IDH突變為IDH1突變，以R132類型最為常見，而IDH3突變較少，以下將IDH1和IDH2突變均簡稱為IDH突變。IDH1突變和膠質瘤患者的生存時間及預后具有相關性[3-4]。Cochrance數據庫已經將IDH1基因突變引用為預后評估的重要參考指標[5]。近年來，神經腫瘤分子病理取得了重大進展，目前發現IDH突變有助于腦膠質瘤臨床診斷和預后判斷。本文將分析不同IDH分型所對應的磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)特征，探討兩者相關性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料回顧性分析2014年1月至2018年5月我院收治的80例腦膠質瘤患者。納入標準：接受MRI檢查前均未進行放療或化療；行MRI平掃、增強掃描，經手術病理證實，有完整的病理及IDH分型結果。符合納入標準的80例患者中，男38例，女42例；年齡23～71歲，中位年齡46.18歲。臨床癥狀主要為時間長短不一、不同程度的頭暈、頭痛、惡心、嘔吐，肢體乏力，意識障礙甚至昏迷。

1.2 檢查方法MRI檢查采用德國Siemens公司Avanto 1.5T、Prisma 3.0T MRI儀器。80例患者術前均行全腦MRI平掃及增強掃描。MRI平掃采用快速自旋回波序列，常規橫軸面、冠狀、矢狀面掃描。掃描參數：體液衰減反轉恢復序列：回波時間(TE)=126ms，重復時間(TR)=6 000 ms，反轉時間(TI)=863 ms，視野(FOV)=24 cm；T1增強序列：TE=2.8 ms，TR=6.5 ms，TI=450 ms，角度=8度，FOV=24 cm。MRI增強對比劑為釓噴酸葡胺(gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-DTPA)對比劑靜脈注射，劑量 0.2 mmol·kg-1，注藥后即行橫軸面、冠狀、矢狀面掃描。磁共振波譜分析采用多體素檢查。所有膠質瘤手術標本均用質量分數4%中性多聚甲醛固定，常規石蠟包埋和HE染色。腫瘤的免疫組化染色均由全自動免疫組化機完成，測定IDH分型。

1.3 結果判讀由2位高年資影像科醫師共同觀察評估病灶的以下表現：部位、大小、信號、邊界、擴散加權成像(DWI)信號、強化方式及程度等。結果由2位醫師討論后達成一致意見。

2 結果

膠質瘤病灶位于額葉14例(圖1)、顳葉7例(圖2)、頂葉8例、枕葉6例、小腦10例、左側丘腦9例、右側丘腦8例、腦干9例、胼胝體9例。信號均勻者38例，信號不均勻且發生鈣化、囊變壞死者42例。不強化、小斑片狀強化者52例，明顯不均勻環狀強化者28例。病理結果：星形細胞瘤32例，膠質母細胞瘤20例，少突膠質細胞瘤10例，間變性星形細胞瘤9例，間變性少突膠質細胞瘤9例。免疫組化分子病理檢測結果顯示，IDH突變型45例，IDH野生型35例。45例IDH突變型中有40例(88.9%)發生在單個腦葉，5例(11.1%)發生在腦葉結合部；35例IDH野生型中6例(17.1%)發生在單個腦葉，29例(82.9%)發生在腦葉結合部。45例IDH突變型中有28例(62.2%)信號均勻，17例(37.8%)信號不均勻；35例IDH野生型中13例(37.1%)信號均勻，22例(62.9%)信號不均勻。45例IDH突變型中38例(84.4%)無強化或斑片狀強化，7例(15.6%)明顯不均勻強化；35例IDH野生型中5例(14.2%)強化較均勻，30例(85.8%)不均勻環形強化，部分壞死囊變，呈花環狀。

圖1 額葉膠質瘤的MRI特征

患者，女，55歲，病理證實為間變性少突膠質細胞瘤，IDH突變型，病灶累及雙側額葉，以左側為著，DWI(A)顯示病灶呈稍高信號，T2(B)顯示病灶信號不均，T1增強(C)掃描呈輕度不均勻強化

患者，男，65歲，病理證實為星形細胞瘤，IDH野生型，病灶位于右側顳枕葉交界區，T2(A)顯示病灶信號不均，內可見部分囊變，邊界欠清，T1增強(B)掃描呈不均勻環形強化。

3 討論

2016年最新版《WHO中樞神經系統腫瘤分類》顛覆性改變了膠質瘤傳統形態學分型方法，并第一次以分子分型作為腫瘤分型的核心依據。IDH突變狀態對膠質瘤預后的影響被認為優于組織學分級。在各級別膠質瘤中，相對于IDH野生型，IDH突變型患者預后較好。基于IDH1和IDH2基因的突變，新分類將所有彌漫浸潤性膠質瘤(星形細胞/少突膠質細胞腫瘤)歸于一類。IDH1基因突變是腦膠質瘤最常見的基因突變[6]。主要機制是IDH1突變破壞了異檸檬酸脫氫酶的親和力，使該酶與底物結合的能力急劇下降，并且突變型IDH1能夠與野生型IDH1相互競爭底物，突變型IDH1與底物結合形成二聚體，進而使得IDH1的活性降低，最終酮戊二酸生成量大幅度下降。一系列的改變使得脯氨酸羥基化酶活力被降低，增加了細胞缺氧誘導因子(hypoxia-mduciblefactor，HIF)的穩定活性，HIF信號通路被激活，最后導致了腫瘤的生長[7]。

最近有研究分析了IDH1表型與膠質瘤的位置以及影像特征的關系[8]，但關注的重點是幕上膠質瘤的MRI表現。本研究中的病例不僅包括幕上，還包括幕下小腦及腦干等部位。研究[9]報道IDH突變與膠質瘤MRI表現密切相關，在60%～93%的彌漫型星形細胞瘤、間變型星形細胞瘤、膠質母細胞瘤、少突膠質細胞瘤、間變型少突膠質細胞瘤中均檢測到IDH突變。本研究發現,突變型腦膠質瘤通常情況下位于一側腦葉，比如額葉、顳葉或小腦，IDH突變型腦膠質瘤最常見順序依次為額葉、頂葉、枕葉和顳葉，好發于單側，病灶的邊界清晰，信號強度較均勻，增強掃描病灶大部分沒有顯著強化或輕度強化。國內學者曾經分析了手術及病理證實82例低級別膠質瘤的影像學特征[10]，結果是IDH突變低級別膠質瘤好發于右側額葉，其次為右側顳葉和左側顳葉，與本研究結果基本一致。但是其認為IDH野生型低級別膠質瘤好發于左側額葉,其次為左側顳葉和右側顳葉,本組病例與文獻報道不盡相同，可能與我們收集的病例包括幕上、幕下有關。文獻報道IDH突變型膠質瘤的信號較均勻，本組研究信號不均勻者較多，45例中有17例信號不均勻，可能與本組病例中少突膠質細胞瘤例數較多有關，因為少突膠質細胞瘤多發生鈣化，MRI表現為低信號，所以病灶信號不均。而我們研究發現IDH1野生型腦膠質瘤好發于腦葉結合部位，比如丘腦、基底節、胼胝體或腦干；部分病灶位于額葉、顳葉，但是病灶累及范圍較廣，增強掃描強化程度可見多種強化方式，包括輕度強化、中等強化及明顯強化，其中不規則明顯環形強化較多，這與國外文獻一致[11]。IDH-1突變型腦膠質瘤大多位于腫塊能被容易切除的區域，我們的研究也驗證了這一結果。

綜上所述，IDH突變型腦膠質瘤MRI檢查特點是病灶好發于單側腦葉，多為不強化或斑片狀強化；IDH野生型腦膠質瘤好發于腦葉結合部位，多為不規則環形強化。通過影像和病理的相關特點，有望初步判斷不同IDH分型腦膠質瘤的生物學行為和預后。