弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型多模态MRI表现

郭 伟，邢 振，林 禹，王行富，蔡珊珊，曹代荣*

(1.福建医科大学附属第一医院影像科，2.病理科，福建 福州 350005；3.福建医科大学附属第二医院病理科，福建 泉州 362002)

2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类中，将“弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型”划分为一类全新、独立的弥漫性星形细胞瘤亚型，其定义为弥漫性浸润中线的高级别胶质瘤，以星形胶质细胞分化和组蛋白H3基因H3F3A或HISTlH3B/C K27M突变为主要特征[1]。研究[2]表明H3 K27M是否存在突变是影响肿瘤预后的独立相关因素，突变组患者较野生组总体生存期明显缩短。本研究回顾性分析10例弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型的多模态MRI表现，旨在探讨其影像学特征，为临床诊疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014年11月—2018年4月于福建医科大学附属第一医院经手术后病理证实为弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型患者10例，男5例，女5例，年龄5～56岁，中位年龄24.5岁。9例因头痛就诊，其中1例伴性欲减退，1例伴呕吐，2例伴肢体无力；1例因上肢麻木、语言障碍就诊；症状持续时间20天～1年。10例肿瘤均位于中枢神经系统中线结构，包括丘脑、脑干、小脑、脊髓、下丘脑等区域；组织学表现符合弥漫性高级别胶质瘤，且经免疫组化染色或分子基因测序证实H3 K27M突变。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Verio 3.0T或Siemens Skyra 3.0T超导型MR扫描仪，头部线圈。常规序列包括：轴位和矢状位GRE-T1WI，TR 250 ms，TE 2.48 ms；轴位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，翻转角15°；FOV 220 mm×220 mm，矩阵256×256，层厚 5 mm，层间距1 mm。DWI采用SE-EPI序列，TR 8 000 ms，TE 102 ms，NEX 2，层厚5 mm，层间距 1 mm，FOV 220 mm×220 mm，在3个垂直方向施加扩散梯度，b=0、1 000 s/mm2。动态磁敏感PWI(dynamic sesceptibility contrast-PWI， DSC-PWI)采用GRE-EPI T2*WI，TR 1 000～1 250 ms，TE 54 ms，翻转角35°，NEX 1，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 220 mm×220 mm。对比剂采用钆贝葡胺注射液(Gd-BOPTA)，0.1 mmol/kg体质量，注射流率为 3 ml/s，注射对比剂后再以相同注射流率注射20 ml生理盐水。增强扫描采用GRE-T1WI，TR 250 ms，TE 2.48 ms。

1.3 图像分析 由2名有8年及以上工作经验的神经影像学医师以盲法分析图像，意见有分歧时经协商达成一致，观察内容包括肿瘤位置、大小、瘤周水肿范围、有无囊变、坏死、出血及强化特点(强化信号均匀性、强化程度、强化边界、强化形态)以及是否存在脑积水。

对于DWI及DSC-PWI，先观察肿瘤水分子扩散受限情况及血流灌注情况，再进行定量分析。采用Siemens Syngo via工作站的Perfusion软件对DSC-PWI原始图像进行处理，获得脑血容量(cerebral blood volume， CBV)图。在肿瘤扩散受限且增强后有强化区域放置5个无重叠的ROI，大小0.20～0.25 cm2，尽量避开出血、坏死、囊变及血管区域，以获得平均ADC值及最小ADC值、最大CBV值，分别取平均值；同时在病灶对侧丘脑正常区域放置5个ROI，获得上述指标，并分别取平均值；计算肿瘤强化区域与对侧丘脑正常区域各指标的比值，获得相对平均ADC值(rADCmean)、相对最小ADC值(rADCmin)及相对最大CBV值(rCBVmax)。

2 结果

2.1 常规MRI表现 10例患者中，8例病变位于丘脑(偏左侧6例，偏右侧2例)，1例位于下丘脑，1例位于延髓及颈髓；肿瘤最大直径3.33～7.49 cm，平均(5.56±0.42)cm；瘤周水肿范围0～3.83 cm，平均(1.33±0.34)cm。T1WI病灶主体呈低信号，T2WI呈高信号，部分病灶内见散在小斑片状短T1短T2信号；3例肿瘤内见囊变，7例见坏死，7例见出血征象；增强扫描后9例可见明显强化，其中5例为环形强化，3例为结节样强化，1例为斑片状强化；3例结节样强化病灶边界模糊，5例环形强化及1例斑片状强化病灶境界清晰；1例未见强化。9例存在不同程度脑积水，1例病灶位于延髓及颈髓者无脑积水表现。见图1、2。

图1 患者女，23岁，弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型 A.T1WI示左侧丘脑病灶呈低信号，内见散在小片状等-稍高信号； B.T2WI示病灶呈囊实性，瘤周见轻度水肿，侧脑室脑积水； C.ADC图示病灶局部呈低信号，扩散受限； D.增强后病灶呈明显不均匀斑片状强化； E.CBV图示病灶实质呈高灌注； F.基因测序显示H3 K27M突变

图2 患者女，30岁，弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型 A.T1WI示右侧丘脑病灶呈低信号； B.T2WI示病灶呈高信号，瘤周见轻度水肿，侧脑室脑积水； C.ADC图示病灶局部呈低信号，扩散受限； D.增强后病灶明显环形强化； E.CBV图示病灶实质呈高灌注；F.基因测序显示H3 K27M突变

2.2 DWI表现 8例病灶DWI呈现不同程度扩散受限，与正常脑实质相比呈高信号，ADC图呈低信号；2例DWI呈等信号，ADC图未见明显低信号。1例病灶无强化、1例延髓及颈髓病灶强化区域过小无法测量，故仅对8例病灶进行定量分析，其rADCmean为0.89～1.88，平均1.26±0.12；rADCmin为0.77～1.76，平均1.12±0.12。

2.3 DSC-PWI表现 5例术前接受DSC-PWI。与正常脑实质相比，3例表现为高灌注，1例表现为等灌注，1例表现为低灌注；rCBVmax为1.42～4.01，平均2.92±0.49。

2.4 病理及免疫组化 10例均经病理证实为弥漫性高级别胶质瘤，5例经免疫组织化学染色、5例经H3F3A及HISTlH3B/C K27M基因测序证实H3 K27M突变。行IDH1免疫组化染色或分子基因测序(3例经免疫组化确认，7例经基因测序确认)，10例患者IDH1均未见突变。

3 讨论

2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类首次将分子病理学诊断纳入弥漫性星形细胞瘤分类标准中。由于H3 K27M突变在弥漫性中线胶质瘤中独特表达及其与预后的显著相关性，“弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型”在新版中枢神经系统肿瘤分类中被定义为一种全新的独立分型，其WHO分级为Ⅳ级[1]。此型肿瘤主要发病人群为儿童及年轻人，少数见于更为年长者[3-4]，本组患者年龄5～56岁，中位年龄24.5岁，与之相符。

3.1 常规影像学表现 H3 K27M组蛋白错义突变主要发生在中枢神经系统中线结构胶质瘤患者中，其中丘脑、脑桥、脊髓最为常见[5]。本组10例中，8例病变位于丘脑，符合上述特征表现。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，本组瘤周水肿范围平均为(1.33±0.34)cm，水肿程度较轻，推测其原因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。与其他中枢神经系统高级别胶质瘤类似，弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型肿瘤整体信号也表现出明显不均匀性，易出现囊变、坏死、出血等改变，本组中7例出现坏死，7例出现出血，3例存在囊变表现，与既往研究[6]相符，可能与肿瘤生长速度较快、内部缺血、缺氧等原因相关。研究[6-8]报道，弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型肿瘤增强扫描多出现明显强化，且可出现环形强化；本组9例出现明显强化，仅1例无强化，强化病灶中5例呈环形强化，强化部分境界清晰。由于弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型多位于丘脑、脑干、小脑等部位，往往伴有明显占位效应，易对脑室系统造成压迫、阻塞，影响脑脊液正常流通，进而引起梗阻性脑积水[9]。本组除1例病灶位于延髓及颈髓外，其余病例均出现不同程度脑积水。

3.2 DWI表现 DWI可无创性地从微观水平评价组织内部细胞结构；ADC值能够较好地反映胶质瘤细胞密度、细胞肿胀程度等，与肿瘤级别及组织特征具有较高的一致性；相对ADC值作为术前肿瘤级别预测指标具有较高的敏感度和特异度[10-12]。本组8例病灶出现不同程度扩散受限，平均rADCmean为1.26±0.12、平均rADCmin为1.12±0.12，表明肿瘤实质内部结构存在水分子扩散受限，反映肿瘤实质局部细胞密度较大，局部细胞增殖较快，符合高级别胶质瘤的组织学特征。

3.3 DSC-PWI表现 肿瘤血供在肿瘤分级中至关重要，高级别肿瘤往往血供丰富，而DSC-PWI能够评价肿瘤组织的血供情况，rCBV可较为直观地反映肿瘤不同部位的血供情况，高级别胶质瘤的rCBV较低级别更高[10,12-13]。本研究对5例病灶的CBV图进行分析，结果显示3例肿瘤实质存在高灌注区域，提示肿瘤实质血供丰富，符合高级别胶质瘤血供特点，与既往研究[7,9]结果相符。

3.4 病理及免疫组化表现 IDH1/2与胶质瘤发生及预后具有明显相关性，运用多模态MRI、尤其是定量多模态MRI能够较好地预测其突变状态[14]。IDH1/2突变多发生在成人低级别胶质瘤或间变性星形细胞瘤，而H3 K27M突变多出现在儿童及较为年轻的成年人，且多发生于中线结构胶质瘤。IDH1突变型患者比野生型患者预后相对好，而H3 K27M突变型患者比野生型患者预后更差[4,7,15]。本组对全部患者行IDH1免疫组化染色及基因测序，结果均为IDH1野生型。

3.5 鉴别诊断 本病需与中线区域其他肿瘤相鉴别：①淋巴瘤，T1WI信号与灰质类似，T2WI呈等或稍高信号，强化明显，信号均匀，出血少见，DWI扩散明显受限，CBV图一般不出现高灌注表现；②毛细胞星形细胞瘤，小脑多见，增强后明显强化，DWI较少出现扩散受限；③转移瘤，多有原发恶性肿瘤病史，以灰白质交界区多见，部分可出现在小脑，扩散及灌注表现多样。

本研究的局限性：①样本量较小，结果可能存在一定偏倚；②未与H3 K27M野生型中线结构胶质瘤进行对比，有待后续行前瞻性、大样本、多中心研究，进一步探讨肿瘤多模态MRI特征。

综上所述，弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型多模态MRI表现多样，但仍具有一定特征性，与其他高级别胶质瘤有类似之处，确诊需结合分子病理学结果。