彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變的MRI表現(xiàn)

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(dú)作為一個(gè)新的類型，并定義為WHO Ⅳ級(jí)[1-2]。該類腫瘤在組織學(xué)上不一定呈現(xiàn)為高級(jí)別膠質(zhì)瘤的特征，但此類腫瘤均具有明顯的彌漫性生長(zhǎng)的特點(diǎn)，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(lái)，針對(duì)其特定生物學(xué)標(biāo)志物的靶向治療受到越來(lái)越多的關(guān)注和研究，其基本原理是針對(duì) 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(yàn)[4]。目前國(guó)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(jiàn)，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(shí)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(píng)估預(yù)后。

材料與方法

1.一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)手術(shù)或活檢病理證實(shí)為彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變；②行MRI平掃及增強(qiáng)檢查；圖像無(wú)明顯偽影，可進(jìn)行影像學(xué)評(píng)估。排除標(biāo)準(zhǔn)：腫瘤未行MRI增強(qiáng)檢查；圖像偽影重，影響影像學(xué)評(píng)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(yǔ)不清5例，肢體麻木4例，肢體無(wú)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(qiáng)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(duì)比劑后行矢狀面、橫軸面T1WI。對(duì)比劑采用Gd-DTPA，劑量為0.2 mL/kg，手動(dòng)推注。

3.圖像分析

由2名具有15年以上工作經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師以盲法分析圖像，評(píng)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(kuò)散受限、強(qiáng)化特點(diǎn)及腦脊液播散。結(jié)果由2名醫(yī)師討論后達(dá)成一致意見(jiàn)。

結(jié) 果

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(gè)或多個(gè)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(gè)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(shí)性占位病變，呈稍高信號(hào)(箭)； b) T1WI呈稍低信號(hào)(箭)； c) DWI擴(kuò)散輕度受限(箭)； d) 增強(qiáng)后可見(jiàn)斑點(diǎn)狀輕度強(qiáng)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∽儯奂白髠?cè)橋臂及橋前池，呈高信號(hào)(箭)，邊界清楚； b) T1WI呈低信號(hào)(箭)； c) DWI未見(jiàn)擴(kuò)散受限(箭)； d) 增強(qiáng)后可見(jiàn)斑點(diǎn)狀輕度強(qiáng)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(shí)性占位病變，實(shí)性部分呈稍高信號(hào)，其內(nèi)可見(jiàn)多發(fā)高信號(hào)囊變區(qū)(箭頭)； b) T1WI呈稍低/低信號(hào)(箭)，其內(nèi)間雜斑片狀稍高信號(hào)影(箭頭)； c) DWI擴(kuò)散受限(箭)； d) 增強(qiáng)后可見(jiàn)花環(huán)樣強(qiáng)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(jiàn)囊變或壞死，6例存在出血。3例可見(jiàn)輕度瘤周水腫。12例行DWI檢查，3例無(wú)明顯擴(kuò)散受限(圖2)，9例輕度不均勻擴(kuò)散受限。腫瘤實(shí)性部分在T1WI上呈稍低信號(hào)，T2WI上呈高信號(hào)；囊性部分在T1WI上呈明顯低信號(hào)，T2WI上呈明顯高信號(hào)。增強(qiáng)后強(qiáng)化方式不一，9例無(wú)強(qiáng)化，15例呈斑點(diǎn)、斑片狀輕度強(qiáng)化，9例呈花環(huán)狀明顯強(qiáng)化(圖3)，4例呈條片狀明顯強(qiáng)化。29例腦內(nèi)腫瘤未見(jiàn)腦脊液播散。8例髓內(nèi)腫瘤，5例伴發(fā)腦脊液播散，可見(jiàn)軟脊膜、軟腦膜或室管膜增厚強(qiáng)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(hào)(箭)； b) 矢狀位T1WI增強(qiáng)檢查示腫瘤輕度強(qiáng)化，其內(nèi)可見(jiàn)多發(fā)小囊變，軟脊膜明顯增厚強(qiáng)化(箭)； c) T1WI增強(qiáng)檢查示軟腦膜、軟脊膜明顯增厚強(qiáng)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(hào)(箭)，下端可見(jiàn)條形低信號(hào)及斑片狀更高信號(hào)(箭頭)； b) 矢狀面T1WI增強(qiáng)檢查示腫瘤明顯不均勻強(qiáng)化(箭)，軟脊膜明顯增厚強(qiáng)化(箭頭)； c) 胸髓軟脊膜彌漫性增厚強(qiáng)化，以背側(cè)為著(箭)； d) 腰髓及馬尾終絲軟脊膜強(qiáng)化(箭)； e) 軟腦膜彌漫性增厚強(qiáng)化，第四腦室室管膜下可見(jiàn)結(jié)節(jié)狀強(qiáng)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)

討 論

1.概述

彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變是以星形細(xì)胞分化為主并伴H3 K27M突變的浸潤(rùn)中線的高級(jí)別膠質(zhì)瘤。H3 K27M突變破壞了組蛋白H3甲基化修飾位點(diǎn)，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(jìn)膠質(zhì)瘤的發(fā)生與發(fā)展[5]。主要見(jiàn)于兒童和年輕成人，老年人少見(jiàn)，無(wú)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(xiàn)報(bào)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(jiàn)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(xiàn)報(bào)道的好發(fā)部位一致。一項(xiàng)對(duì)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(bào)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(gè)或多個(gè)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(jìn)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(jiàn)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(rèn)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(qiáng)后強(qiáng)化方式不一，本組9例無(wú)強(qiáng)化，15例呈斑點(diǎn)、斑片狀輕度強(qiáng)化，4例呈條片狀明顯強(qiáng)化，9例壞死區(qū)呈花環(huán)狀明顯強(qiáng)化。考慮與腫瘤彌漫浸潤(rùn)性生長(zhǎng)方式有關(guān)，腫瘤浸潤(rùn)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(wú)強(qiáng)化或僅輕度強(qiáng)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(jí)別星形細(xì)胞瘤到高級(jí)別膠質(zhì)瘤均可見(jiàn)，可無(wú)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生、壞死以及核分裂像等組織學(xué)特征[1]，筆者認(rèn)為強(qiáng)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(wú)明顯擴(kuò)散受限，9例輕度不均勻擴(kuò)散受限，反映腫瘤實(shí)質(zhì)細(xì)胞密度較大，局部細(xì)胞增殖較快，符合高級(jí)別膠質(zhì)瘤的組織學(xué)特征。有研究報(bào)道[11-12]，結(jié)合最小ADC比值和瘤周ADC比值可無(wú)創(chuàng)檢測(cè)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(xì)胞密度和/或血管密度越高，最小ADC值可用于識(shí)別腫瘤分級(jí)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(jià)值有待進(jìn)一步研究。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)脊髓彌漫性中線膠質(zhì)瘤伴H3 K27M突變的報(bào)道少見(jiàn)。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(gè)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(jiàn)。腫瘤偏心性生長(zhǎng)，可有部分呈外生性生長(zhǎng)。斑點(diǎn)、斑片狀輕度強(qiáng)化，若腫瘤發(fā)生壞死可見(jiàn)花環(huán)樣強(qiáng)化。5例伴發(fā)腦脊液播散，可見(jiàn)軟脊膜、軟腦膜或室管膜增厚強(qiáng)化。腫瘤強(qiáng)化與是否發(fā)生腦脊液播散無(wú)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(hào)多樣，易發(fā)生腦脊液播散是其特點(diǎn)，與文獻(xiàn)報(bào)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(jiàn)的有：①毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤，可為實(shí)性或囊實(shí)性，擴(kuò)散不受限，增強(qiáng)后明顯強(qiáng)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(qiáng)后常無(wú)強(qiáng)化[14]。③脫髓鞘疾病，短期內(nèi)癥狀進(jìn)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(shí)常呈非對(duì)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(jiàn)，瘤周水腫少見(jiàn)，增強(qiáng)后多無(wú)強(qiáng)化或點(diǎn)片狀輕度強(qiáng)化，壞死可見(jiàn)環(huán)形強(qiáng)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。