儿童弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M改变的MRI表现

付金花，刘 瑜，肖 波，刘剑钢，柯淑君

上海市儿童医院//上海交通大学医学院附属儿童医院1放射科，2神经外科，上海 200062

2021年第五版世界卫生组织中枢神经系统肿瘤分类将弥漫性胶质瘤分为成人型和儿童型，同时新增儿童弥漫性低级别胶质瘤和儿童弥漫性高级别胶质瘤两种类型，将第四版中枢神经系统分类中“H3K27M突变型弥漫性中线胶质瘤”划分为儿童弥漫性高级别胶质瘤的一种亚型，同时更名为“弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M改变”［1-2］。该肿瘤于2016年作为一种独立的新型胶质瘤亚型出现，但其名称已被更改，反映出随着新的诊断技术尤其是分子遗传学等分子方法的进步，学界对该肿瘤的认识也在与时俱进。目前，国内对儿童弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M改变的影像学研究仍较少，既往研究发现儿童多发于脑干，其他罕见部位包括第三脑室、下丘脑/松果体和小脑等中线结构处，成人多发于丘脑［3］。本研究对2017年7月～2021年11月我院7例经手术病理证实为该肿瘤的患儿临床及影像资料进行回顾性分析，包括脑干、丘脑、脊髓部位，探讨该病在其部位的MRI特征性及不典型表现，为临床诊疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集上海市儿童医院2017年7月～2021年11月经病理证实为儿童弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M改变的7例患儿临床及影像资料，其中男5例，女2例，年龄5岁8月～12岁，平均8.6岁。临床症状：行走不稳2例，行走不稳伴肢体无力1例，行走不稳伴视物模糊2例，间歇性头痛1例，上肢颤抖1例。纳入标准：经手术病理证实，临床及病理资料完整；术前MRI资料完整，无明显伪影。排除标准：术前接受过其他手术治疗；图像质量无法满足需求。

1.2 MRI检查方法

7例患儿均行头颅MRI平扫及增强扫描，1例加行胸椎MRI平扫及增强扫描。扫描前均取得受检者家属知情同意并签字。受检者检查前禁食水4～6 h，小于5岁不配合患儿予0.5 mL/kg水合氯醛口服镇静。采用Philips Ingenia 3.0 T MR扫仪器，头部或脊柱相控阵线圈。颅脑平扫序列及参数：轴位T1WI（采用SE序列，TR400ms，TE10ms）、T2WI（采用TSE序列，TR3000ms，TE 80 ms）、T2-FLAIR（采用反转恢复序列，TR 9000 ms，TE 120 ms，TI 2400 ms），FOV 220 mm×220 mm，矩阵290×200，层厚5 mm，层间距0.5 mm；矢状位T1WI（采用SE 序列，TR 290 ms，TE 10 ms），FOV 220 mm×195 mm，矩阵210×130，层厚5 mm，层间距0.5 mm；轴位DWI（采用SE-EPI序列，TR 2611 ms，TE 86 ms，b值为0和1000 s/mm2），FOV 220 mm×220 mm，矩阵130×80，层厚5 mm，层间距0.5 mm。胸椎平扫序列：矢状位T1WI（采用TSE序列，TR 500 ms，TE 8 ms）、T2WI（采用TSE序列，TR 3185 ms，TE 110 ms）、STIR（采用采用反转恢复序列序列，TR 3000 ms，TE 60 ms，TI 210 ms），FOV 220 mm×150 mm，矩阵235×263，层厚3 mm，层间距离0.3 mm；轴位T1WI（采用TSE 序列，TR 604 ms，TE6.5ms）、T2WI（采用TSE序列，TR2700ms，TE95ms），FOV 130 mm×118 mm，矩阵216×174，层厚4.5 mm，层间距0.45 mm；矢状位DWI（采用TSE 序列，TR 3600 ms，TE 63 ms，b值为0和1000 s/mm2），FOV 220 mm×150 mm，矩阵96×53，层厚3.5 mm，层间距0.35 mm。增强扫描采用钆喷酸葡胺注射液（Gd-DTPA）对比剂，剂量为0.1 mmol/kg，经肘静脉手动推注，流速视患儿年龄、血管情况而定，增强后行横、冠、矢状位T1WI脂肪抑制成像。

1.3 图像分析

由2名经验丰富的儿童放射科医师共同阅片，当诊断意见不一致时，由2名医师协商决定。重点观察病灶的部位、大小、形态（类圆形或不规则形等）、轮廓（光整、不光整）、边界（清楚、不清楚）、肿瘤性质（实性、囊性或囊实性）、有无囊变坏死、有无出血、实性成分信号特点（T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI、ADC图信号）、有无扩散受限、强化均匀度（均匀、不均匀）、强化程度（轻度强化、中度强化、明显强化）、有无瘤周水肿、与毗邻组织的关系、有无转移及脑脊液播散。信号特点与脑皮质相比分为低、稍低、等、稍高及高信号。

2 结果

2.1 MRI表现

7例均为单发病灶，其中5例位于脑干，均表现为脑干增大，其中1例突向四脑室内生长，1例肿瘤包绕基底动脉；1例位于丘脑，两侧丘脑均受累；1例位于胸髓，表现为胸6～10 水平段胸髓增粗。肿瘤最大径36.2～65.7 mm。4例肿瘤形态不规则，2例呈类圆形，边界均较清楚；1例胸髓病变呈长条形，边界不清。5例肿瘤呈实性，2例肿瘤呈囊实性，内可见不规则囊变坏死区，所有肿瘤内均无出血。6例肿瘤实性成分T1WI呈低信号、T2WI呈稍高-高信号、T2-FLAIR呈高信号；1例胸髓内肿瘤实性成分T1WI呈稍高信号、T2WI呈高信号、T2-FLAIR呈高信号。肿瘤囊变坏死成分T1WI呈明显低信号、T2WI明显高信号灶、T2-FLAIR呈低信号。6例肿瘤实性成分高b值DWI呈高信号、ADC图呈低信号，提示肿瘤扩散受限；1例未见明显扩散受限。增强扫描，6例呈明显不均匀强化，其中3例呈环形强化，2例呈结节状强化，1例呈斑片状强化；1例未见明显强化；肿瘤内囊变坏死区未见强化。2例第四脑室受压变形，1例双侧脑室受压变窄。7例未见瘤周水肿，均未发现远处转移及脑脊液播散（图1～2）。

图1 女，6岁，行走不稳10 d，肿瘤位于脑干Fig.1 A 6-year-old female patient with unstable walking for 10 d,the tumor was located in the brain stem.

2.2 病理表现

大体病理：肿瘤大体多呈灰白色，质地软，易破碎，2例有明显出血、坏死。镜下表现：肿瘤细胞形态较单一，瘤体细胞体积较小，均呈星形细胞形态，细胞异型性明显，核深染，核分裂象易见，肿瘤细胞部分区域呈菊形团结构，2例见大片出血坏死灶，2例见局灶性出血坏死灶。免疫组织化学：所有病例H3K27M组蛋白免疫组化染色表达阳性。基因检测：4例经分子基因测序证实H3K27M突变。

3 讨论

第五版世界卫生组织中枢神经系统肿瘤分类较第四版而言，明确了分子学特征，建立了基于表型和基因型的联合诊断标准，构建了分子时代中枢神经系统肿瘤诊断的新理念［4］。儿童弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M改变，其定义是一类主要为星形细胞分化并伴有组蛋白H3K27M突变的浸润性高级别胶质瘤，主要好发于儿童中线部位，脑干、丘脑和脊髓为常见发病部位，少见部位包括第三脑室、下丘脑、松果体和小脑等［5］。该肿瘤发病高峰年龄为3～12岁，中位年龄8岁，无明显性别差异［6］。本研究7例肿瘤5例位于脑干，1例位于丘脑，1例位于脊髓，本组平均年龄8.6岁，与文献报道一致；本研究中男女比例约2.5∶1，可能原因是样本量较少，有待加大样本量进一步研究。该肿瘤临床病程往往较短（1～2月），临床症状主要取决于肿瘤累及部位，常见症状为颅压增高、多颅神经病变，共济失调、运动减弱/偏瘫、步态失调等［7-8］，本研究患儿临床表现主要包括行走不稳、肢体无力、视物模糊等，在一定程度上提示了肿瘤的发病部位。

图2 男，11岁4月，行走不稳1月伴肢体无力10 d，肿瘤位于胸髓Fig.2 A male patient at the age of 11 years and 4 months,with unstable walking accompanied by limb weakness for 10 d,the tumor was located in the thoracic medulla.

儿童弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M改变镜下组织学形态较为单一，瘤细胞体积较小，多呈星形细胞样形态，也可见少突胶质细胞形态或大而多形细胞，小血管增生及坏死可见［9］。H3K27M突变是该肿瘤特异性因子，突变位于组蛋白H3F3A基因（K27M）或不太常见的HISTH3B/C 基因，约50%病例TP53 突变，15%病例ATRX突变［10-11］。H3K27M伴p53突变在丘脑胶质瘤中发生率高于其他部位，H3K27M伴ATRX缺失在丘脑和脊髓肿瘤中的发生率高于脑桥［12］。虽然本组病例未全部行基因检测，但固定组织标本的H3K27M检测与基因型检测对诊断有一致性。

儿童弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M改变的生长方式、形态特点多因部位不同而不同。位于丘脑的病变，多呈弥漫性生长，瘤细胞向各个方向扩展，从而肿瘤体积较大［13］，本研究中1例发生于丘脑的病变，肿瘤最大径达65.7 mm，且累及对侧丘脑，表现为弥漫性生长；位于脑干的病变，多表现为脑干增大、膨隆，呈塑形生长，较大者可包饶基底动脉［14］，本研究中5例位于脑干，均表现为脑干增大、膨隆，其中1例突向四脑室内生长，1例肿瘤包绕基底动脉；位于脊髓的病变，多沿脊髓长轴生长，通常跨越3个以上的椎体节段，一般呈中心性生长，少数呈偏心性生长［15］，本研究中1例胸髓病变，沿脊髓长轴中心性生长，呈长条形，跨越4个椎体，与文献报道一致。肿瘤内囊变、坏死较常见［16］，可有出血，这可能与高级别胶质瘤的生物学行为有关，肿瘤细胞增殖速度快，导致肿瘤内部相对缺血、缺氧，从而出现囊变、坏死及出血。本研究7例中2例可见囊变、坏死，均未见出血。肿瘤实性成分信号无特异性，大多T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，T2-FLAIR呈高信号，DWI不同程度弥散受限［5］。本研究中6例肿瘤实性部分信号与文献报道一致，仅1例胸髓内肿瘤实性成分T1WI呈等-稍高信号，因样本量较小的局限，有待加大样本量进一步研究。该肿瘤的强化程度及方式具有多样性，可无明显强化，可为轻度不均匀强化，可为小片状、花环状、结节状明显强化［17］，本研究6例呈明显不均匀强化，其中3例呈环形强化，2例呈结节状强化，1例呈斑片状强化，1例未见明显强化，与文献报道一致。本在病例均未见瘤周水肿，有学者认为此与中线区脑组织较致密及肿瘤弥漫浸润性生长有关［18］。

该病主要应与下列疾病鉴别［19-21］：（1）脑干炎症是发生于脑干的炎性脱髓鞘病变，伴有前驱感染症状，急性或亚急性起病，并进行性加重，抗感染及激素治疗有效，MRI上病变囊变坏死少见，增强扫描通常无强化；（2）脑干毛细胞星形细胞瘤：可为实性或囊实性病变，实性部分T1WI呈等低信号、T2WI呈高信号，扩散不受限，增强后显著强化，与其他部位表现相似；（3）淋巴瘤：T1WI信号与灰质类似，T2WI呈等或稍高信号，信号均匀，MRI增强后病变强化明显，且有“尖角征”、“蝶翼征”等特征性表现，扩散明显受限；（4）生殖源性肿瘤：临床上常伴有多饮多尿症状，CT 上表现为高密度，MRI 上T1WI呈等或稍低信号，T2WI以等高信号为主，扩散受限，增强后轻中度不均匀强化，可沿脑室播散；（5）脊髓星形细胞瘤：儿童最常见髓内肿瘤，好发生于颈胸段，MRI可见脊髓广泛增粗，边界不清，平扫呈T1WI等低信号，T2WI高信号为主，增强后不均匀强化。

综上所述，儿童弥漫性中线胶质瘤伴H3K27M改变的MRI表现具有一定的特征性，综合分析其发病部位、扩散有无受限和强化方式及范围等情况，有助于提高对该病影像学诊断与鉴别诊断水平。