弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变的MRI表现

彭靖，单艺，齐志刚，卢洁

2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类中结合组织病理学特征及基因改变，将弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变单独作为一个新的类型，并定义为WHO Ⅳ级[1-2]。该类肿瘤在组织学上不一定呈现为高级别胶质瘤的特征，但此类肿瘤均具有明显的弥漫性生长的特点，侵袭性高，可侵犯周围脑组织，甚至出现脑脊液播散。目前的传统治疗方式为手术切除肿瘤组织后予以放化疗，但预后极差，2年生存率不到10%[3]。近年来，针对其特定生物学标志物的靶向治疗受到越来越多的关注和研究，其基本原理是针对 H3 K27M 突变导致的整体甲基化水平改变，部分靶向治疗药物已被用于临床试验[4]。目前国内外关于弥漫性中线胶质瘤伴 H3 K27M 突变的影像学研究较为少见，本研究回顾性分析首都医科大学宣武医院2016年1月-2020年12月经手术或活检病理证实的37例弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变的MRI表现，旨在探讨其影像学特征，为临床诊断提供参考，评估预后。

材料与方法

1.一般资料

纳入标准：①经手术或活检病理证实为弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变；②行MRI平扫及增强检查；图像无明显伪影，可进行影像学评估。排除标准：肿瘤未行MRI增强检查；图像伪影重，影响影像学评估。共纳入患者37例，其中男18例，女19例；成人18例，儿童19例；年龄3～75岁，中位年龄15岁。主要临床症状包括头痛9例，头晕5例，呕吐3例，视物不清或复视6例，言语不清5例，肢体麻木4例，肢体无力12例，走路不稳10例，饮水呛咳3例，腰痛2例。

2.MRI检查方法

37例患者均行MRI平扫及增强扫描。其中29例行头颅MRI扫描，采用Siemens Trio及Verio 3.0T超导型MR扫描仪，其中12例行DWI。成像参数：T1WI，TR 160 ms，TE 3.05 ms；T2WI：TR 3800 ms，TE 93 ms。FOV 24 cm×24 cm，矩阵256×256，扫描层厚5.0 mm。DWI采用EPI序列：TR 5500 ms，TE 90 ms，b值为0和1000 s/mm2。8例行脊柱MRI扫描，序列包括矢状面T1WI、T2WI、横轴面T1WI，注射对比剂后行矢状面、横轴面T1WI。对比剂采用Gd-DTPA，剂量为0.2 mL/kg，手动推注。

3.图像分析

由2名具有15年以上工作经验的影像科医师以盲法分析图像，评估内容包括肿瘤的部位、形态、囊变坏死、出血、瘤周水肿、扩散受限、强化特点及脑脊液播散。结果由2名医师讨论后达成一致意见。

结 果

1.肿瘤部位

15例位于脑干，其中延伸至桥臂、小脑半球7例；7例位于丘脑，其中4例累及基底节区；1例位于第三脑室(图1)；6例中线部位多发病灶并累及一个或多个脑叶，其中1例多中心分布于右侧小脑半球、右侧内颞叶及双侧丘脑；8例位于脊髓，其中颈髓1例，胸髓1例，脊髓圆锥2例，颈胸段脊髓4例，累及2～18个椎体节段不等。

图1 女，59岁，第三脑室弥漫性中线胶质瘤伴K3 K27M突变。a) 横轴面T2WI示第三脑室内实性占位病变，呈稍高信号(箭)； b) T1WI呈稍低信号(箭)； c) DWI扩散轻度受限(箭)； d) 增强后可见斑点状轻度强化(箭)。 图2 女，4岁，脑桥弥漫性中线胶质瘤伴K3 K27M突变。a) 横轴面T2WI示脑桥实性占位病变，累及左侧桥臂及桥前池，呈高信号(箭)，边界清楚； b) T1WI呈低信号(箭)； c) DWI未见扩散受限(箭)； d) 增强后可见斑点状轻度强化(箭)。 图3 女，9岁，左侧丘脑弥漫性中线胶质瘤伴K3 K27M突变。a) 横轴位T2WI示左侧丘脑(箭)囊实性占位病变，实性部分呈稍高信号，其内可见多发高信号囊变区(箭头)； b) T1WI呈稍低/低信号(箭)，其内间杂斑片状稍高信号影(箭头)； c) DWI扩散受限(箭)； d) 增强后可见花环样强化(箭)。

2.MRI表现

18例形态较为规则，边界较清楚；19例形态不规则，边界不清楚。18例肿瘤内可见囊变或坏死，6例存在出血。3例可见轻度瘤周水肿。12例行DWI检查，3例无明显扩散受限(图2)，9例轻度不均匀扩散受限。肿瘤实性部分在T1WI上呈稍低信号，T2WI上呈高信号；囊性部分在T1WI上呈明显低信号，T2WI上呈明显高信号。增强后强化方式不一，9例无强化，15例呈斑点、斑片状轻度强化，9例呈花环状明显强化(图3)，4例呈条片状明显强化。29例脑内肿瘤未见脑脊液播散。8例髓内肿瘤，5例伴发脑脊液播散，可见软脊膜、软脑膜或室管膜增厚强化(表1，图4～5)。

图4 男，7岁，胸髓弥漫性中线胶质瘤伴K3 K27M突变。a) 矢状位T2WI示胸3-5椎体水平脊髓梭形膨胀，呈高信号(箭)； b) 矢状位T1WI增强检查示肿瘤轻度强化，其内可见多发小囊变，软脊膜明显增厚强化(箭)； c) T1WI增强检查示软脑膜、软脊膜明显增厚强化(箭)。 图5 女，19岁，颈胸段脊髓弥漫性中线胶质瘤伴K3 K27M突变。a) 矢状面T2WI示颈4至胸2椎体水平脊髓弥漫性膨胀，呈稍高信号(箭)，下端可见条形低信号及斑片状更高信号(箭头)； b) 矢状面T1WI增强检查示肿瘤明显不均匀强化(箭)，软脊膜明显增厚强化(箭头)； c) 胸髓软脊膜弥漫性增厚强化，以背侧为著(箭)； d) 腰髓及马尾终丝软脊膜强化(箭)； e) 软脑膜弥漫性增厚强化，第四脑室室管膜下可见结节状强化(箭)。

表1 弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变的部位及MRI表现

讨 论

1.概述

弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变是以星形细胞分化为主并伴H3 K27M突变的浸润中线的高级别胶质瘤。H3 K27M突变破坏了组蛋白H3甲基化修饰位点，从而改变组蛋白甲基化状态，影响基因转录稳定性，引起或促进胶质瘤的发生与发展[5]。主要见于儿童和年轻成人，老年人少见，无性别差异[6]。本组患者年龄3～75岁，中位年龄15岁，只有1例患者年龄在60岁以上，男女比例为18:19，与文献报道相符。

弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变好发于脑干、丘脑及脊髓，其他罕见部位包括小脑、第三脑室、下丘脑、松果体等中线结构[7]。本组研究中，15例位于脑干，7例位于丘脑，1例位于第三脑室例，8例位于脊髓，与文献报道的好发部位一致。一项对66例成人弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变的回顾性分析发现[8]，8例位于大脑半球及脑干和/或丘脑，2例位于非中线结构，其中颞叶1例，枕叶1例。López等[9]报道一例位于左侧岛叶的H3 K27M突变型弥漫性胶质瘤。本研究中6例累及中线结构以外的单个或多个脑叶，1例多中心分布于右侧小脑半球、右侧内颞叶及双侧丘脑，表明H3 K27M突变并不局限于传统意义的中线结构，这种不典型表现有待进一步研究。

2.MRI表现

位于中线结构的胶质瘤瘤周水肿多不明显，甚至完全不伴有水肿。本组37例中，仅3例可见轻度瘤周水肿，2例瘤体较大累及半卵圆中心，1例位于颈髓，有学者认为可能与中线结构较为致密以及邻近内囊后肢等白质结构的限制有关[10]。弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变瘤体内易出现囊变坏死，增强后强化方式不一，本组9例无强化，15例呈斑点、斑片状轻度强化，4例呈条片状明显强化，9例坏死区呈花环状明显强化。考虑与肿瘤弥漫浸润性生长方式有关，肿瘤浸润常沿已有或增生的血管束走行，而不伴血脑屏障破坏，肿瘤恶性程度高亦可无强化或仅轻度强化。在2016版WHO分类中提到弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M突变组织学形态差异较大，从低级别星形细胞瘤到高级别胶质瘤均可见，可无血管内皮细胞增生、坏死以及核分裂像等组织学特征[1]，笔者认为强化方式多样与肿瘤病理组织学表现多样相关。

本组研究中12例行DWI检查，3例无明显扩散受限，9例轻度不均匀扩散受限，反映肿瘤实质细胞密度较大，局部细胞增殖较快，符合高级别胶质瘤的组织学特征。有研究报道[11-12]，结合最小ADC比值和瘤周ADC比值可无创检测脑弥漫性中线胶质瘤中H3 K27M突变状态，ADC值越低，肿瘤的细胞密度和/或血管密度越高，最小ADC值可用于识别肿瘤分级和基因突变。与野生型弥漫性中线胶质瘤比较，H3 K27M突变型肿瘤的ADC值显著降低。本组研究中仅12例行DWI检查，且未行定量分析，其诊断价值有待进一步研究。

目前国内对脊髓弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变的报道少见。本组研究8例位于脊髓，其中颈髓1例，胸髓1例，颈胸段脊髓4例，脊髓圆锥2例，累及2～18个椎体节段不等。脊髓呈梭形膨胀或弥漫性增粗，瘤周水肿少见。肿瘤偏心性生长，可有部分呈外生性生长。斑点、斑片状轻度强化，若肿瘤发生坏死可见花环样强化。5例伴发脑脊液播散，可见软脊膜、软脑膜或室管膜增厚强化。肿瘤强化与是否发生脑脊液播散无关。本研究显示髓内弥漫性中线胶质瘤伴H3 K27M突变肿瘤形态及信号多样，易发生脑脊液播散是其特点，与文献报道一致[7,13]。

3.鉴别诊断

本病需与发生于中线结构的肿瘤或非肿瘤性病变鉴别，常见的有：①毛细胞星形细胞瘤，可为实性或囊实性，扩散不受限，增强后明显强化。②脑干脑炎，常有前驱症状，急性或亚急性起病，有自限性，激素治疗有效，增强后常无强化[14]。③脱髓鞘疾病，短期内症状进展快，病变为单发或多发，主要累及白质，累及脑干时常呈非对称病变[15]。

综上所述，弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M突变的MRI影像表现有一定特征性。肿瘤多位于脑干、丘脑、脊髓等中线结构，囊变或坏死多见，瘤周水肿少见，增强后多无强化或点片状轻度强化，坏死可见环形强化，为临床诊断提供参考，确诊需结合分子病理学结果。