脊椎骨孤立性浆细胞瘤的MRI特征分析与相关病理机制探讨

尚柳彤，杨淑辉，胡明艳，王宏伟，李天然*

作者单位：1.解放军总医院第四医学中心放射诊断科，北京 100048；2.解放军总医院第四医学中心病理科，北京 100048

骨孤立性浆细胞瘤(solitary plasmacytoma of bone，SPB)是以骨单克隆的浆细胞异常增殖为特征的恶性肿瘤，是浆细胞瘤的一种少见类型，最常累及脊椎，发生率为40%～60%，约为其他骨骼的2 倍[1]。脊椎骨孤立性浆细胞瘤(solitary plasmacytoma of spine，SPS)因其病变数目少、位置深，实验室检查及骨髓活组织检查阳性率往往较低，临床诊断有一定困难[2]。且部分单发椎体破坏性病变如椎骨转移瘤、淋巴瘤、骨巨细胞瘤等影像表现有相似性，临床误诊率高。本研究回顾性分析我院经病理证实的17 例SPS 患者的MRI 特征及相关病理机制，以提高对SPS的认识，减少影像误诊率，为治疗提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集2015 年12 月至2021 年3 月解放军总医院第四医学中心所有经手术及病理检查证实的17 例脊椎骨孤立性浆细胞瘤病例进行回顾性分析。男性10 例，女性7 例，年龄45～86 (60.1±11.3)岁。其中颈椎1 例，胸椎8 例，腰椎8 例。临床表现均为病椎附近局部疼痛，或腰背部疼痛，双侧或单侧下肢疼痛、麻木，肢体活动受限。本研究经过本单位医学伦理委员会批准(批准文号：2021ky008-ks001)，免除受试者知情同意。

1.2 临床诊断标准

参考国内外学者SPS 诊断标准[1,3]：(1)浆细胞克隆增生为特征的单发骨质破坏；(2)骨髓组织学检查正常，浆细胞比例＜10%。(3)影像检查排除全身其他骨骼异常，证实无多发病灶，可伴有邻近骨受侵犯；(4)无高钙血症、浆细胞瘤导致的肾功能不全、贫血或骨质损害等终末器官受损害；(5)血清及尿单克隆蛋白阴性或水平较低(超过20 g/L 要考虑多发性骨髓瘤)，并保持免疫球蛋白水平大致正常；(6)病变局限于脊椎。

1.3 MRI检查方法与扫描参数

采用Siemens Skyra 3.0 T超导型磁共振扫描仪。所有病例术前均行MRI 平扫及增强扫描，增强扫描前行T1WI、T2WI 矢状位及T2WI 轴位扫描。T1WI 采用自旋回波序列，TR 835 ms，TE 8.3 ms；T2WI 采用快速自旋回波序列，TR 2400 ms，TE 87 ms，层厚4 mm，层间距1 mm，矩阵320×320，FOV 220 mm×220 mm，NEX 为1；采用脂肪抑制T1WI，行轴、矢、冠轴位增强扫描，高压注射器经肘静脉以2 mL/s 匀速推注，对比剂采用广州康臣药业钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)注射液，剂量为0.2 mmol/kg 体质量。

1.4 病理分析及免疫组化检查

所有病理标本均行HE 染色，光镜观察。CD138、CD38、KAP、Lambda (+)、CD79a、CD20 (-)采用免疫组化两步法，DAB显色获得。

1.5 图像分析

由2 名主治医师以上职称且具有5 年以上诊断经验的影像诊断医师，在未知病理结果的前提下，独立分析病变的MRI表现，包括：(1)部位、边界、形态；(2)骨质破坏特征，骨皮质改变、有无膨胀、是否累及附件；(3)有无椎体压缩；(4)有无软组织肿块及椎管狭窄；(5)病变信号特点，平扫及增强扫描信号强度。两名有经验的影像诊断医师最终对病变的MRI 表现及诊断结果经商议达成共识。

2 结果

2.1 病变部位及形态学改变

颈 椎1 例，胸椎8 例，腰椎8 例。17 例病 例 中MRI 误 诊4 例，分别位于颈椎1 例，胸椎1 例，腰椎2 例。17 例病灶均表现为形态不规则，边界欠清晰，病椎相邻椎间盘未见受累(图1)。

2.2 骨质破坏特征及椎体压缩情况

所有病例均表现为溶骨性、膨胀性骨质破坏(100%)，其中2 例骨皮质完整，以髓腔破坏为主(12.5%)。14 例骨质破坏区内可见粗糙的低信号间隔，类“微脑征”(81.2%)(图1C、D)。6例病灶单侧附件受累(37.5%)，8 例双侧附件受累(43.7%)，3 例未累及椎弓根及附件(18.8%)。13例病椎呈压缩表现(75%)。

2.3 软组织肿块及椎管狭窄情况

13 例椎体边缘见不对称软组织肿块(75%)。12 例肿块突入椎管内，至管腔狭窄，邻近脊膜及神经根受压(68.8%)(图1C、D)；7例包绕椎管形成“围管征”(图1C、D)，占37.5%。

2.4 MRI信号特点

与邻近肌肉及脊髓相比，T1WI 呈等及稍低信号，T2WI 呈等及稍高信号，明显较均匀强化，未见坏死、囊变及出血灶。

2.5 病理组织学及免疫组化表现

HE 染色显示瘤组织由密集排列的小圆细胞组成，几乎没有 细 胞间 基 质。17 例CD138 (+)、16 例CD38 (+)，1 例CD38(±)，12 例Kap (+)，7 例 Lambda (+)，11 例 CD79a (+)，15 例CD20 (-)。

3 讨论

3.1 临床及流行病学特点

SPS常发生于40岁以上人群，发病高峰年龄为55岁，男女比例为2∶1[4]。预后一般比多发性骨髓瘤好，可伴有脊髓、神经根等相邻部位受累的症状和体征。本组患者中男性多于女性，年龄范围45～86岁。17例患者均表现为病灶相应部位腰背部疼痛、肢体无力、麻木或疼痛、活动受限[5]。文献报道SPS好发于胸椎[6-7]，本组病例发生部位以胸、腰椎居多。

3.2 病理、免疫组化特点及演变规律

SPS 属于SPB 的一种分型。镜下可见弥漫紧密排列的小圆细胞，无或少有间质成分。肿瘤细胞呈轻链限制性表达B 细胞分化表型CD79a，及浆细胞分化表型CD138、CD38、Kappa或Lambda，一般不表达CD20[8-9]。但也有文献报道，若瘤细胞中出现CD20 表达淋巴细胞或浆细胞样细胞，则更倾向于淋巴瘤的诊断[7]。本组病例的免疫组化表达除2 例CD20(+)外，均与文献报道相符。笔者认为肿瘤内可能含有少量B 淋巴细胞，或许有向B 细胞淋巴瘤分化的趋势。文献报道2/3 的SPB最终进展为多发性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)，SPB 是MM的早期表现，他们之间主要区别只是局部病变的大小和持续时间不同[10-11]。Mendenhall 等[12]研究认为进展较快的SPB，尤其是SPS大约经历2～3年可发展为MM。

3.3 MRI特征及相关病理学机制

SPS发病率较低，目前临床尚无明确的特征性影像表现诊断标准，通常以手术病理证实为主。笔者结合国内外相关报道，总结并分析本组SPS 的MRI 特征及病理机制如下：(1)单发椎体溶骨性、膨胀性骨质破坏，多引起椎体压缩楔变。局部骨皮质欠连续，但椎体轮廓仍基本保留。这是由于肿瘤组织取代正常的髓质，侵犯骨皮质，导致骨皮质变薄，但整体轮廓尚规则[13]，因此，国内贺中云等[14]总结SPS具有“破而不烂”特征。本组所有病例均表现为溶骨性、膨胀性骨质破坏。仅2 例骨皮质较完整，且其中1例骨质压缩轻微，另1例椎体形态正常。分析可能与肿瘤处于早期或相对较低的侵袭性有关。且该2 例免疫组化分子表型CD20 表达均为阳性，也提示病变有向B细胞淋巴瘤分化的可能，因此破骨细胞造成的骨吸收和浆细胞的浸润相对较少，骨质破坏的程度相对显得轻微。由于病例数量较少，该分析还有待更多的病例来证实。本组中13 例病椎可见压缩改变，分析与溶骨性破坏到一定程度，椎体承重能力的减弱相关。(2)“微脑样”骨质破坏：指膨胀性骨质破坏的边缘常残存一些较粗的骨嵴影。浆细胞肿瘤组织富含水分子，在T2WI 上呈现稍高信号，而椎体边缘骨皮质及椎体内残存的粗大骨嵴则因缺乏氢质子而呈现低信号。这些骨嵴影在软组织肿块信号的衬托下，颇似脑沟、脑回；尤其在横断位T2WI 及增强图像上类似大脑，因此很多文献称之“微脑征”[1-7]。此征象的病理机制是SPS低度侵袭性生长的特性，结合相对漫长的应力作用，使肿瘤周围残存的骨小梁逐渐增粗，骨小梁排列类似于脑沟方向，可能与增厚的骨小梁的形成方向特点有关。“微脑征”对SPS及早期MM的诊断效能很高，有研究报道敏感度为80%，特异度为96.7%[6]。本组14 例可见此征象，说明“微脑样”骨质破坏是SPS的特征性表现。3例该征象并不典型，但也可见少数残存的细小的骨嵴，考虑可能与骨小梁较少，排列不规则有关。(3)多数病灶周边可见软组织肿块影(图1A～D)，肿块可局限性压迫椎管变窄，也可环绕脊髓四周表现为“围管征”。MRI可以清晰显示软组织肿块大小、脊髓受压的程度及病变侵犯的范围，增强扫描肿瘤及硬脊膜均明显强化，说明肿瘤沿硬脊膜包绕椎管生长的特点。Zazpe等[15]报道孤立性浆细胞瘤易形成软组织肿块，是SPS另一典型表现。本组13 例椎体边缘可见此征象，但“围管征”在本组研究中仅出现7 例。包绕性生长为小圆细胞肿瘤共同的生长特点[16-17]，因此笔者认为，SPS 可出现“围管征”，但不是其特异性表现。另一方面可能由于浆细胞瘤对椎体边缘常为由内向外的虫蚀状骨质破坏，椎体“破而不烂”的特征，限制了部分病变向椎体周围的扩展。(4)病变周围无骨髓水肿(图1A，B)，本组病例均未发现骨髓水肿，分析可能与SPB 低侵袭性、生长较为缓慢有关。(5)骨质破坏伴或不伴椎弓根及附件受累，椎间盘无受累(图1C，D)。由于红骨髓在椎弓根处含量较少，因此骨髓瘤早期椎弓根较少受累，但在骨髓瘤进展期，黄骨髓转变为红骨髓，附件就可能被累及[18]。本组病例椎弓根及附件受累较多，6 例病灶单侧附件受累，8 例双侧附件受累，仅3 例未累及椎弓根及附件。所有病例均无椎间盘受累，分析这可能与椎间盘内纤维软骨及髓核的特殊结构可以抵御肿瘤细胞的浸润有关。(6) MRI 信号不一，囊变、岀血及坏死少见。笔者认为这与SPB 中小圆细胞的弥漫密集排列，缺乏细胞间基质[19]，有密切关系。而浆细胞特异性指标CD138 及CD38 的高粘附性，同时也对维持细胞形态及其微环境稳定性等有着重要作用。这些病理特点可能决定了浆细胞瘤少见囊变、岀血及坏死。本组病例均未见此征象。与邻近肌肉及脊髓相比，T1WI信号呈等及稍低信号为主，对于T2WI 信号，以往认为呈高信号，但是也有部分学者报道呈低信号或等信号[20-21]。笔者认为SPS的MRI信号表现没有明显特征性，肿瘤不同的信号表现可能与瘤组织处于不同的生长阶段、生物学行为、取代髓内脂肪的程度不一有关。

3.4 鉴别诊断

(1)单发椎体结核：患者常有结核感染的症状及体征，病变常累及椎体及邻近椎间盘，严重时病椎可破坏变扁，并常见椎旁脓肿或渗出等改变。(2)椎体嗜酸性肉芽肿：好发于儿童及青少年，以骨质破坏、组织细胞增生和嗜酸性粒细胞浸润为主要特点。早期椎体呈溶骨性破坏，轻度膨胀，边缘硬化。晚期易形成扁平椎，椎间隙不窄，附件较少受累或仅单侧受累。(3)骨巨细胞瘤：多见于青壮年，表现为纤细的骨嵴或骨性分隔，典型的病例呈“皂泡状”外观，无明显骨性边缘，椎体呈偏心性、膨胀性骨质破坏，且膨胀改变比SPS 更明显，有时可见液液平面。本组1 例中年患者，因椎体呈膨胀性改变，软组织肿块不明显，病灶内骨嵴短小纤细，信号T2WI偏高，且欠均匀，而误诊为骨巨细胞瘤。(4)椎体单发转移瘤：大多有原发恶性肿瘤病史，常表现为椎体溶骨性破坏，易累及椎体后缘及椎弓根，肿瘤内较少形成骨嵴，包绕椎管生长较为少见。有时与SPS 鉴别困难，需依靠病理鉴别。本组病例中2 例由于均有恶性肿瘤病史，且病灶内骨嵴较少或较纤细，“微脑征”不显著，1 例累及单侧附件，且软组织肿块较为局限，1 例无附件受累，软组织肿块不明显。因此被误诊为转移瘤。(5)椎体原发淋巴瘤：骨皮质轮廓基本保持，易侵入椎旁形成较大范围的软组织肿块，其纵径常大于横径。软组织肿块与骨破坏不成比例。内部骨棘少见，骨皮质“开窗征”和“镶边征”是特征性表现[21-22]，有助于鉴别；本组中1 例病椎内见散在分布的短小纤细骨嵴，且软组织肿块较大，包绕椎管，累及硬膜，并向上下方向延伸，被误诊为淋巴瘤。(6)脊索瘤：好发于骶尾部，信号混杂，中重度不均匀强化，而SPB信号相对较均匀。

总之，SPS 较为少见，与脊椎常见单发肿瘤鉴别有一定难度，分析其MRI 特征及相关病理机制，可以作为患者临床诊断的重要依据，有助于与其他单发脊椎肿瘤鉴别，提高术前诊断的准确性。本组病例由于样本量较少，未做统计学分析。在今后的临床工作中还需不断积累病例，总结经验，以减少该病的误诊率。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。