儿童H3 K27M突变型弥漫性中线胶质瘤的MRI表现

马秋红，周霞，李理，易婷，向永华，金科

湖南省儿童医院放射科，湖南 长沙 410007；*通信作者 金科 jinke001@sina.com

2016年世界卫生组织（WHO）对中枢神经系统肿瘤分类进行修订，将组蛋白H3 K27M突变型弥漫性中线胶质瘤（diffuse midline gliomas，DMG）独立为一种新的胶质瘤亚型[1]。DMG主要发生于儿童及青少年，亦可见于成人，该肿瘤发生于中线结构，呈弥漫性或浸润性生长，侵袭性强，预后差，无论其组织学特征如何，均被归为WHO Ⅳ级[2]。目前H3 K27M突变型DMG在胶质瘤领域是临床研究热点，但关于儿童病例的影像学研究较少见。本研究拟回顾性分析儿童H3 K27M突变型DMG的临床及影像学资料，探讨其影像学特征，提高本病的诊断准确度，为临床提供诊疗依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2018年9月—2021年5月经湖南省儿童医院及外院手术病理及免疫组化确诊为H3 K27M突变型DMG患儿15例。纳入标准：①经手术病理及免疫组化证实，临床及病理资料完整；②术前MRI资料完整，无明显伪影。排除标准：①MRI检查前接受过手术或其他治疗；②图像质量无法满足诊断需求。其中男7例，女8例，年龄3.75～8.75岁，中位年龄5.83岁。首次就诊主要表现为走路不稳9例，肢体乏力2例，头晕、呕吐4例，眼睑下垂1例，眼活动异常1例，视物重影1例，呛咳1例，流涎2例，傻笑2例，抽搐1例。症状持续时间为4 d～2个月。免除患儿及家属知情同意。

1.2 仪器与方法 采用西门子Skyra 3.0T MR扫描仪行常规轴位、矢状位及冠状位MRI扫描。采用20通道头颈联合线圈。扫描参数：快速自旋回波T1WI（TR 500 ms，TE 12 ms）、T2WI（TR 4 000 ms，TE 85 ms）、液体衰减反转恢复（FLAIR）序列（TR 9 000 ms，TE 140 ms）、扩散加权成像（DWI）序列（TR 3 500 ms，TE 80 ms，b值取0 s/mm2及800 s/mm2），磁敏感加权成像（SWI）序列（TR 27 ms，TE 20 ms）；扫描矩阵256×256，视野200 mm×200 mm；扫描层厚5 mm，层间距1 mm。经肘静脉注入对比剂钆喷酸葡胺，剂量0.2 ml/kg，流速2.0 ml/s，注射完毕后以相同流速注射20 ml生理盐水。

1.3 图像分析 由2位经验丰富的儿科影像学主治以上放射科医师独立评价图像，意见不一致时协商决定。重点观察肿瘤部位、形态、边界、瘤周水肿、大小、信号特点（有无囊变、出血）、扩散情况、强化特点（强化程度、模式及形态）、是否包绕基底动脉及脑积水或其他伴发征象等。对于DWI图像，在肿瘤扩散受限且增强后强化区域手动放置感兴趣区，大小0.20～0.25 cm2，测得最小表观扩散系数（minimum apparent diffusion coefficient，minADC）。放置时尽量避开出血、囊变坏死及血管区，重复勾画3次获得平均值。

2 结果

2.1 常规MRI及SWI表现 15例患儿肿瘤主体均位于中线部位，其中8例病变仅局限于脑桥；3例位于脑桥且延伸至桥臂及同侧小脑半球（右侧2例，左侧1例）；3例肿瘤主体位于脑干，其中1例向双侧丘脑、桥臂及小脑半球延伸，1例累及左侧丘脑，1例仅位于脑干；1例肿瘤主体位于右侧丘脑、基底节及中脑。9例形态不规则，6例呈类圆形。12例边界清晰，瘤周无水肿，3例边界模糊，瘤周轻中度水肿。肿瘤最大直径3.3～5.7 cm。15例病灶信号欠均匀，其中12例肿瘤实性部分T1WI呈等-稍低信号，T2WI呈等-稍高信号，3例T1WI呈稍低信号，T2WI呈稍高信号。10例肿块内存在形态、大小不一的囊变区，均呈偏心性改变，5例无囊变。8例行SWI，仅1例呈低信号，提示出血。增强扫描后13例出现不同程度强化[5例呈环状强化（其中3例呈不规则花环状改变）、4例为小斑片状轻度强化、2例呈大小不等的结节状强化、2例为不均匀轻度强化]，1例无强化。8例出现基底动脉包绕改变。4例存在不同程度幕上脑积水及间质性脑水肿；2例合并小脑扁桃体下疝，见图1、2及表1。

表1 15例H3 K27M突变型DMG患儿的MRI表现（例）

图1 女，3岁9个月，H3 K27M突变型DMG。肿瘤位于脑桥，T1WI呈稍低信号（A），T2WI呈稍高信号（B），可见囊变、呈偏心性改变（箭），FLAIR序列呈稍高信号，边界清晰，无明显瘤周水肿（C），增强扫描呈环状强化，边界尚清（箭，D）

图2 男，5岁2个月，H3 K27M突变型DMG。肿瘤位于脑桥，T1WI呈等-稍低信号（A），T2WI呈等-稍高信号（B），可见偏心性囊变（箭），FLAIR序列呈稍高信号，边界清晰，无瘤周水肿（C）；实性部分DWI呈高信号（D），ADC呈低信号（E）；SWI示肿瘤内可见斑片状低信号出血灶（F）；增强扫描肿瘤呈不规则花环状强化（箭，G）

1例肿瘤主体位于右侧丘脑及基底节，延伸至中脑，肿块信号欠均匀，有偏心性囊变，扩散稍受限，增强扫描边缘小斑片状强化，肿瘤有占位效应，周围水肿；术后1个月复查肿瘤无缩小，瘤内信号更不均匀，增强扫描呈多个不规则环状强化（图3）。电话随访8例患儿死亡。

图3 女，8岁2个月，H3 K27M突变型DMG。右侧丘脑、基底节及中脑T1WI呈等-稍低信号（A）、T2WI呈等-稍高信号（B），其内可见小斑片状偏心性囊变（箭，A），FLAIR序列呈稍高信号，边界稍模糊，双侧脑室扩张，周围可见斑片状高信号（C）；扩散稍受限，DWI呈稍高信号（D），ADC呈稍低信号（E）；SWI未见明显低信号（F）；肿瘤边缘小斑片状强化影（箭，G）；术后1个月复查，T2WI示肿块无缩小，脑积水减轻（H），增强扫描可见多个环状强化（I，箭）；病理镜下见肿瘤细胞弥漫呈片状生长，排列密集，细胞异型性明显，核分裂象多见（J），免疫组化提示H3 K27M突变蛋白表达阳性（×200，K）

2.2 DWI表现 与正常脑实质相比，10例病灶DWI呈现不同程度扩散受限，其中5例DWI呈高信号，ADC呈低信号，5例DWI呈稍高信号，ADC呈稍低信号，其minADC值为（0.992±0.262）×10−3mm2/s。

3 讨论

2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类首次将H3 K27M突变型DMG定义为一种独立于组织学外观的IV级肿瘤，即不再将核分裂征象、血管内皮细胞瘤增殖情况等作为肿瘤分级的依据，一旦发生H3 K27M突变，则均将其分类为WHO Ⅳ级[1,3]。H3 K27M突变型DMG好发于儿童及青少年，少数见于中老年人，无明显性别差异。本组均为儿童及青少年，男女比例为7∶8，与文献报道相符[4]。该肿瘤恶性程度极高，预后较差，2年生存率<10%[5]，本组随访中8例死亡，均在发病后2年内。H3 K27M突变型DMG临床表现主要取决于肿瘤发生部位，本组患儿临床表现包括走路不稳、肢体乏力、头晕呕吐、眼睑下垂、眼活动异常、视物重影、抽搐及呛咳、流涎、傻笑等行为异常，与文献报道相符[4,6]。

3.1 H3 K27M突变型DMG的MRI表现 H3 K27M突变型DMG好发于丘脑、脑干及脊髓[7]，少数位于第三脑室、下丘脑、松果体区及小脑半球等中线结构，儿童常见于脑桥，而成人常见于丘脑。本组患儿肿瘤主要位于脑干（以脑桥为主），其中3例浸润桥臂及小脑半球，仅1例主体位于丘脑，与文献报道一致[8]；有研究表明肿瘤浸润小脑桥臂导致运动功能障碍、与预后有关[9]，本组3例浸润桥臂患儿均因走路不稳就诊，随访中2例死亡。病例中仅局限于脑桥者多呈类圆形，边界清晰；位于丘脑且累及周围结构者多呈不规则，呈弥漫性生长，占据体积较大，边界模糊，可能是形态不规则、边界不清的肿块侵袭性更强，更容易向中线区以外的结构浸润生长[10]。

H3 K27M突变型DMG瘤周多无水肿，伴水肿时多以轻中度为主，本组12例无明显水肿，仅3例伴轻中度水肿，主要可能与中线结构较为致密而受到限制有关。该肿瘤内信号多不均匀，囊变坏死常见，而出血较少见；本组肿瘤信号均欠均匀，其中10例肿块内存在形态不同、大小不一的囊变区，均呈偏心性改变，以小囊变常见，可能与肿瘤异质性高、侵袭性强、肿瘤细胞快速增殖导致内部缺血、缺氧、营养不足而出现囊变坏死有关；肿块内偏心性囊变具有一定的影像学特征[6,11]。本组仅1例出血，有文献报道成人发生瘤内出血相对稍多[12]。

H3 K27M突变型DMG增强扫描后肿块可从无强化到明显强化，强化方式呈多样性改变，可能与肿瘤细胞组织学跨度较大有关。本组中5例呈环状强化，其内部均可见囊变坏死，其中2例边缘可见小结节样强化，3例呈不规则花环状改变，环状强化边缘即坏死区边缘，可能是坏死区周围血管增生所致；4例为小斑片状轻度强化，2例呈大小不等的结节状强化，2例不均匀轻度强化，1例无强化。强化多样性、环状强化及结节状强化对诊断具有一定的特征[13]。

DWI可从微观水平评价肿瘤内部细胞结构，ADC值能够更好地反映肿瘤细胞密度、水肿程度、细胞间隙及肿瘤基质等，ADC值在术前肿瘤级别预测中具有一定的敏感度及特异度，已广泛用于脑肿瘤的分型分级和鉴别诊断，恶性肿瘤细胞ADC值较低，而良性肿瘤ADC值较高[14-15]。本组10例病灶内均出现不同程度扩散受限，minADC值为（0.992±0.262）×10−3mm2/s，与Aboian等[16]、Chen等[17]报道的ADC值相符，表明肿瘤内部结构水分子扩散受限，反映肿瘤细胞密度大，细胞瘤增殖快，符合高级别胶质瘤的组织学特征。由于肿瘤多位于丘脑、脑干等中线部位，往往具有占位效应，易对脑室系统造成压迫，影响脑脊液循环，从而引起梗阻性脑积水[18]，本组4例存在不同程度幕上脑积水及间质性脑水肿。脑干区肿块压迫小脑，2例合并小脑扁桃体下疝；8例包绕基底动脉，与既往研究报道一致[19]。

3.2 鉴别诊断 本病需与中线区域其他病变鉴别：①脑干低级别胶质瘤：肿瘤信号更均匀，一般无囊变坏死出血，扩散不受限，轻度强化或不强化；②脑干脑炎：常有前驱症状，急性或亚急性起病，激素治疗有效，占位效应轻，一般无囊变坏死，增强扫描多无强化；③脱髓鞘病变：短期内症状进展快，主要累及白质，激素治疗有效，脑脊液生化及脱髓鞘抗体等检查有助于鉴别；④淋巴瘤：囊变坏死及出血少见，扩散明显受限，增强扫描呈尖角征、缺口征等特征性表现；⑤丘脑生殖细胞瘤：青少年男性多见，囊变坏死及出血更常见，扩散受限，增强扫描呈明显不均匀强化。

3.3 本研究的局限性 本研究纳入样本量较少，均为典型部位肿瘤，未对脑叶、脊髓等其他非典型部位肿瘤进行研究；未进行功能成像分析，如多普勒组织成像、动脉自旋标记及波谱等；ADC图上手动勾画感兴趣区，存在一定的误差。

总之，儿童H3 K27M突变型DMG的MRI表现具有一定的特征，肿瘤多位于脑干（主要是脑桥）、丘脑等中线结构区域，有占位效应但多无瘤周水肿或轻中度水肿，肿瘤内易发生偏心性囊变，扩散呈不同程度受限；增强扫描后强化表现多样性，从无强化到不均匀强化，多呈环状、结节状及小斑片状强化等具有一定的特征；ADC值可以作为术前分级提供一定的定量依据，充分了解MRI表现，有助于提高对肿瘤的诊断水平，最终确诊需要依靠组织病理学及免疫组化或分子基因检测。