基于磁共振成像評價(jià)不同異檸檬酸脫氫酶分型腦膠質(zhì)瘤的影像學(xué)特征分析

馮宇寧,雷 益,林 帆,周釗光,張瀚文

(1.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院，廣東 汕頭 515041; 2.深圳市第二人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，廣東 深圳 518035)

腦膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)性腫瘤，以惡性膠質(zhì)瘤更為常見。我國膠質(zhì)瘤年發(fā)病率為(3～6.4)/10萬，惡性膠質(zhì)瘤發(fā)病率高達(dá)5.8/10萬，年死亡人數(shù)為3萬。由于膠質(zhì)瘤細(xì)胞具有高度的侵襲能力及增殖能力，患者的預(yù)后常表現(xiàn)為高復(fù)發(fā)率和低生存率[1-2]。膠質(zhì)瘤的發(fā)病機(jī)制目前仍在探討中，可能來源于外在的電離輻射及基因的突變。膠質(zhì)瘤主要存在異檸檬酸脫氫酶(isocitrate dehydrogenase，IDH)1和IDH2突變，超過90%的IDH突變?yōu)镮DH1突變，以R132類型最為常見，而IDH3突變較少，以下將IDH1和IDH2突變均簡稱為IDH突變。IDH1突變和膠質(zhì)瘤患者的生存時(shí)間及預(yù)后具有相關(guān)性[3-4]。Cochrance數(shù)據(jù)庫已經(jīng)將IDH1基因突變引用為預(yù)后評估的重要參考指標(biāo)[5]。近年來，神經(jīng)腫瘤分子病理取得了重大進(jìn)展，目前發(fā)現(xiàn)IDH突變有助于腦膠質(zhì)瘤臨床診斷和預(yù)后判斷。本文將分析不同IDH分型所對應(yīng)的磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)特征，探討兩者相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料回顧性分析2014年1月至2018年5月我院收治的80例腦膠質(zhì)瘤患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：接受MRI檢查前均未進(jìn)行放療或化療；行MRI平掃、增強(qiáng)掃描，經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)，有完整的病理及IDH分型結(jié)果。符合納入標(biāo)準(zhǔn)的80例患者中，男38例，女42例；年齡23～71歲，中位年齡46.18歲。臨床癥狀主要為時(shí)間長短不一、不同程度的頭暈、頭痛、惡心、嘔吐，肢體乏力，意識障礙甚至昏迷。

1.2 檢查方法MRI檢查采用德國Siemens公司Avanto 1.5T、Prisma 3.0T MRI儀器。80例患者術(shù)前均行全腦MRI平掃及增強(qiáng)掃描。MRI平掃采用快速自旋回波序列，常規(guī)橫軸面、冠狀、矢狀面掃描。掃描參數(shù)：體液衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列：回波時(shí)間(TE)=126ms，重復(fù)時(shí)間(TR)=6 000 ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間(TI)=863 ms，視野(FOV)=24 cm；T1增強(qiáng)序列：TE=2.8 ms，TR=6.5 ms，TI=450 ms，角度=8度，F(xiàn)OV=24 cm。MRI增強(qiáng)對比劑為釓噴酸葡胺(gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-DTPA)對比劑靜脈注射，劑量 0.2 mmol·kg-1，注藥后即行橫軸面、冠狀、矢狀面掃描。磁共振波譜分析采用多體素檢查。所有膠質(zhì)瘤手術(shù)標(biāo)本均用質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%中性多聚甲醛固定，常規(guī)石蠟包埋和HE染色。腫瘤的免疫組化染色均由全自動免疫組化機(jī)完成，測定IDH分型。

1.3 結(jié)果判讀由2位高年資影像科醫(yī)師共同觀察評估病灶的以下表現(xiàn)：部位、大小、信號、邊界、擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)信號、強(qiáng)化方式及程度等。結(jié)果由2位醫(yī)師討論后達(dá)成一致意見。

2 結(jié)果

膠質(zhì)瘤病灶位于額葉14例(圖1)、顳葉7例(圖2)、頂葉8例、枕葉6例、小腦10例、左側(cè)丘腦9例、右側(cè)丘腦8例、腦干9例、胼胝體9例。信號均勻者38例，信號不均勻且發(fā)生鈣化、囊變壞死者42例。不強(qiáng)化、小斑片狀強(qiáng)化者52例，明顯不均勻環(huán)狀強(qiáng)化者28例。病理結(jié)果：星形細(xì)胞瘤32例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤20例，少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤10例，間變性星形細(xì)胞瘤9例，間變性少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤9例。免疫組化分子病理檢測結(jié)果顯示，IDH突變型45例，IDH野生型35例。45例IDH突變型中有40例(88.9%)發(fā)生在單個(gè)腦葉，5例(11.1%)發(fā)生在腦葉結(jié)合部；35例IDH野生型中6例(17.1%)發(fā)生在單個(gè)腦葉，29例(82.9%)發(fā)生在腦葉結(jié)合部。45例IDH突變型中有28例(62.2%)信號均勻，17例(37.8%)信號不均勻；35例IDH野生型中13例(37.1%)信號均勻，22例(62.9%)信號不均勻。45例IDH突變型中38例(84.4%)無強(qiáng)化或斑片狀強(qiáng)化，7例(15.6%)明顯不均勻強(qiáng)化；35例IDH野生型中5例(14.2%)強(qiáng)化較均勻，30例(85.8%)不均勻環(huán)形強(qiáng)化，部分壞死囊變，呈花環(huán)狀。

圖1 額葉膠質(zhì)瘤的MRI特征

患者，女，55歲，病理證實(shí)為間變性少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤，IDH突變型，病灶累及雙側(cè)額葉，以左側(cè)為著，DWI(A)顯示病灶呈稍高信號，T2(B)顯示病灶信號不均，T1增強(qiáng)(C)掃描呈輕度不均勻強(qiáng)化

患者，男，65歲，病理證實(shí)為星形細(xì)胞瘤，IDH野生型，病灶位于右側(cè)顳枕葉交界區(qū)，T2(A)顯示病灶信號不均，內(nèi)可見部分囊變，邊界欠清，T1增強(qiáng)(B)掃描呈不均勻環(huán)形強(qiáng)化。

3 討論

2016年最新版《WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類》顛覆性改變了膠質(zhì)瘤傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)分型方法，并第一次以分子分型作為腫瘤分型的核心依據(jù)。IDH突變狀態(tài)對膠質(zhì)瘤預(yù)后的影響被認(rèn)為優(yōu)于組織學(xué)分級。在各級別膠質(zhì)瘤中，相對于IDH野生型，IDH突變型患者預(yù)后較好。基于IDH1和IDH2基因的突變，新分類將所有彌漫浸潤性膠質(zhì)瘤(星形細(xì)胞/少突膠質(zhì)細(xì)胞腫瘤)歸于一類。IDH1基因突變是腦膠質(zhì)瘤最常見的基因突變[6]。主要機(jī)制是IDH1突變破壞了異檸檬酸脫氫酶的親和力，使該酶與底物結(jié)合的能力急劇下降，并且突變型IDH1能夠與野生型IDH1相互競爭底物，突變型IDH1與底物結(jié)合形成二聚體，進(jìn)而使得IDH1的活性降低，最終酮戊二酸生成量大幅度下降。一系列的改變使得脯氨酸羥基化酶活力被降低，增加了細(xì)胞缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia-mduciblefactor，HIF)的穩(wěn)定活性，HIF信號通路被激活，最后導(dǎo)致了腫瘤的生長[7]。

最近有研究分析了IDH1表型與膠質(zhì)瘤的位置以及影像特征的關(guān)系[8]，但關(guān)注的重點(diǎn)是幕上膠質(zhì)瘤的MRI表現(xiàn)。本研究中的病例不僅包括幕上，還包括幕下小腦及腦干等部位。研究[9]報(bào)道IDH突變與膠質(zhì)瘤MRI表現(xiàn)密切相關(guān)，在60%～93%的彌漫型星形細(xì)胞瘤、間變型星形細(xì)胞瘤、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤、間變型少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤中均檢測到IDH突變。本研究發(fā)現(xiàn),突變型腦膠質(zhì)瘤通常情況下位于一側(cè)腦葉，比如額葉、顳葉或小腦，IDH突變型腦膠質(zhì)瘤最常見順序依次為額葉、頂葉、枕葉和顳葉，好發(fā)于單側(cè)，病灶的邊界清晰，信號強(qiáng)度較均勻，增強(qiáng)掃描病灶大部分沒有顯著強(qiáng)化或輕度強(qiáng)化。國內(nèi)學(xué)者曾經(jīng)分析了手術(shù)及病理證實(shí)82例低級別膠質(zhì)瘤的影像學(xué)特征[10]，結(jié)果是IDH突變低級別膠質(zhì)瘤好發(fā)于右側(cè)額葉，其次為右側(cè)顳葉和左側(cè)顳葉，與本研究結(jié)果基本一致。但是其認(rèn)為IDH野生型低級別膠質(zhì)瘤好發(fā)于左側(cè)額葉,其次為左側(cè)顳葉和右側(cè)顳葉,本組病例與文獻(xiàn)報(bào)道不盡相同，可能與我們收集的病例包括幕上、幕下有關(guān)。文獻(xiàn)報(bào)道IDH突變型膠質(zhì)瘤的信號較均勻，本組研究信號不均勻者較多，45例中有17例信號不均勻，可能與本組病例中少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤例數(shù)較多有關(guān)，因?yàn)樯偻荒z質(zhì)細(xì)胞瘤多發(fā)生鈣化，MRI表現(xiàn)為低信號，所以病灶信號不均。而我們研究發(fā)現(xiàn)IDH1野生型腦膠質(zhì)瘤好發(fā)于腦葉結(jié)合部位，比如丘腦、基底節(jié)、胼胝體或腦干；部分病灶位于額葉、顳葉，但是病灶累及范圍較廣，增強(qiáng)掃描強(qiáng)化程度可見多種強(qiáng)化方式，包括輕度強(qiáng)化、中等強(qiáng)化及明顯強(qiáng)化，其中不規(guī)則明顯環(huán)形強(qiáng)化較多，這與國外文獻(xiàn)一致[11]。IDH-1突變型腦膠質(zhì)瘤大多位于腫塊能被容易切除的區(qū)域，我們的研究也驗(yàn)證了這一結(jié)果。

綜上所述，IDH突變型腦膠質(zhì)瘤MRI檢查特點(diǎn)是病灶好發(fā)于單側(cè)腦葉，多為不強(qiáng)化或斑片狀強(qiáng)化；IDH野生型腦膠質(zhì)瘤好發(fā)于腦葉結(jié)合部位，多為不規(guī)則環(huán)形強(qiáng)化。通過影像和病理的相關(guān)特點(diǎn)，有望初步判斷不同IDH分型腦膠質(zhì)瘤的生物學(xué)行為和預(yù)后。