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经验交流
颅内非典型性畸胎样/横纹肌样肿瘤的MRI表现特征及其与Ki-67标记指数的相关性研究
牛俊霞 冉云彩 张勇 王潇 白洁 张焱

Cite this article as: Niu JX, Ran YC, Zhang Y, et al. MRI features of intracranial atypical teratoid/rhabdoid tumor and its correlation with the labeling index of Ki-67[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2022, 13(6): 94-97.本文引用格式:牛俊霞, 冉云彩, 张勇, 等. 颅内非典型性畸胎样/横纹肌样肿瘤的MRI表现特征及其与Ki-67标记指数的相关性研究[J]. 磁共振成像, 2022, 13(6): 94-97. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.06.018.


[摘要] 目的 探讨颅内非典型性畸胎样/横纹肌样肿瘤(atypical teratoid/rhabdoid tumor,AT/RT)的MRI表现特征及其与Ki-67标记指数的相关性。材料与方法 回顾性分析本院2013年11月至2021年5月经手术病理证实的11例颅内AT/RT病例的MRI表现,并进一步研究MRI表现与Ki-67标记指数的相关性。结果 11例颅内AT/RT中9例发生于后颅窝;肿瘤最大径为(37.08±2.57) mm;8例病灶出现囊变;6例病灶出现出血;3例病灶周围有轻度水肿;扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI) (b=1000 s/mm2)示7例扩散受限高信号,4例轻度扩散受限稍高信号。1例患者未行MR增强扫描,其余7例呈明显不均匀强化,3例呈轻度不均匀强化。Ki-67标记指数范围为30%~80%,高表达组(Ki-67>40%) 6例,低表达组(Ki-67≤40%) 5例,两组在肿瘤位置、肿瘤最大径、瘤内出血、瘤内囊变、瘤周水肿、增强程度方面差异无统计学意义,但两组表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值差异有统计学意义(P<0.05)。Spearman秩相关分析显示ADC值与Ki-67标记指数呈负相关(r=-0.866,P<0.01)。结论 颅内AT/RT常有囊变、出血,MRI信号多不均匀,增强扫描多呈不均匀明显强化;ADC值与Ki-67标记指数呈负相关。
[Abstract] Objective To investigate the MRI features of intracranial atypical teratoid/rhabdoid tumors (AT/RT) and the correlation between MRI features and the labeling index of Ki-67.Materials and Methods MRI features of 11 patients with intracranial AT/RT confirmed by the postoperative histopathology from November 2013 to May 2021 were retrospectively analyzed, and the correlation between MRI and the labeling index of Ki-67 was further studied.Results Nine cases occurred in the posterior cranial fossa; the maximum diameter was (37.08±2.57) mm; cystic degeneration occurred in 8 cases, hemorrhage in 6 cases, and mild edema around the focus in 3 cases. In diffusion weighted imaging (DWI) (b=1000 s/mm2), 7 cases showed high signal and 4 cases showed slightly high signal. MR enhanced scan was not performed in 1 case, 7 cases showed obvious inhomogeneous enhancement and 3 cases showed mild inhomogeneous enhancement. The range of Ki-67 was 30%–80%; there were 6 cases with high expression (Ki-67>40%) and 5 cases with low expression (Ki-67≤40%). There was no significant difference between the two groups in the location and size of lesions, intratumoral hemorrhage, intratumoral cystic degeneration, peritumoral edema and enhancement degree. However, there was significant difference in apparent diffusion coefficient (ADC) value between the two groups (P<0.05). Spearman correlation analysis showed that ADC value was negatively correlated with the labeling index of Ki-67 (r=-0.866, P<0.01).Conclusions Intracranial AT/RT always has cystic degeneration, hemorrhage, and most of them have inhomogeneous signal intensity on MRI and obvious inhomogeneous enhancement on enhanced scan; ADC value was negatively correlated with the labeling index of Ki-67.
[关键词] 非典型性畸胎样/横纹肌样肿瘤;胚胎性肿瘤;磁共振成像;Ki-67标记指数;表观扩散系数
[Keywords] atypical teratoid/rhabdoid tumors;embryonal tumor;magnetic resonance imaging;Ki-67;apparent diffusion coefficient

牛俊霞    冉云彩    张勇    王潇    白洁    张焱 *  

郑州大学第一附属医院磁共振科,郑州 450052

张焱,E-mail:fcczhangy61@zzu.edu.cn

作者利益冲突声明:全体作者均声明无利益冲突。


基金项目: 河南省医学科技攻关计划 2018010007
收稿日期:2022-01-20
接受日期:2022-05-23
中图分类号:R445.2  R739.41 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2022.06.018
本文引用格式:牛俊霞, 冉云彩, 张勇, 等. 颅内非典型性畸胎样/横纹肌样肿瘤的MRI表现特征及其与Ki-67标记指数的相关性研究[J]. 磁共振成像, 2022, 13(6): 94-97. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.06.018

       颅内非典型性畸胎样/横纹肌样肿瘤(atypical teratoid/rhabdoid tumor,AT/RT)是一种罕见的中枢神经系统高度恶性胚胎性肿瘤,好发于3岁以下幼儿,占儿童所有中枢神经系统肿瘤的1%~2%[1]。2021年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)将SMARCB1基因和(或) SMARCA4基因改变作为AT/RT的特异性分子表现[2]。Ki-67是一种核DNA结合蛋白,是一种增殖相关抗原,用于肿瘤鉴别、分级和判断预后[3]。Ki-67标记指数越高,说明肿瘤增殖程度越高、恶性程度越高、死亡率越高[4]。AT/RT为罕见病且无典型的影像表现,故首诊误诊率较高[5]。以往有相关的影像表现及病理分析研究,但尚未研究过影像表现与Ki-67标记指数的相关性。本研究收集了我院2013年11月至2021年5月经组织病理及免疫组化染色确诊的颅内AT/RT 11例病例,回顾性分析该疾病的MRI表现,并探讨MRI表现与Ki-67标记指数的相关性,以期通过无创的MR检查预测Ki-67标记指数,从而提高对颅内AT/RT的诊断及判断预后的能力。

1 材料与方法

1.1 一般资料

       回顾性分析本院2013年11月至2021年5月11例经组织病理及免疫组织化学染色确诊为颅内AT/RT且完成磁共振扫描的患者病例,男6例,女5例,年龄3~72个月,中位年龄18个月,临床表现多为头痛、呕吐,其中1例表现为走路不稳,1例表现为双眼下翻。本研究经过郑州大学第一附属医院医学伦理委员会批准(批准文号:2019-KY-231),免除受试者知情同意。

1.2 仪器与方法

       所有患者检查前均口服10%水合氯醛镇静剂(中国特丰制药),剂量为0.5 mL/kg,待完全安静入睡后行检查。采用西门子3.0 T (Skyra,Verio)磁共振扫描仪和头颈联合线圈。11例患者均行MRI平扫检查,1例患者因镇静失效未完成增强扫描,其余10例患者均完成MRI常规增强扫描。平扫序列包括横断位T1WI、T2WI及扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)。扫描参数如下:T1WI序列TR=220 ms,TE=2.46 ms;T2WI序列TR=5000 ms,TE=117 ms;DWI序列TR=4600 ms,TE=80 ms,b=0、1000 s/mm2,扫描后自动重建表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图;各层厚均为5 mm,层间距均为1.5 mm。MRI常规增强扫描采用Gd-DTPA (钆喷酸葡胺注射液,中国广州康臣药业)为对比剂,以0.1 mmol/kg的剂量手推静脉注射,团注后立即采集横断位、冠状位及矢状位T1WI图像。

1.3 图像分析

       所有扫描图像均由2名经验丰富的中枢神经影像学诊断医师进行分析。如有分歧,则与另一位主任医师共同协商达成一致意见。肿瘤最大径是指肿瘤最大层面的最大直径。肿瘤平扫信号强度以脑灰质信号为参考,依次分为低信号、等信号及高信号;肿瘤强化程度以脉络丛强化度为参考,依次分为:无强化、轻度强化、中度强化和明显强化。采用水肿指数(edema index,EI)对瘤周水肿进行分级,依据EI值的大小依次分为无水肿、轻度水肿、中度水肿和重度水肿。EI=(水肿的体积+肿瘤的体积)/肿瘤的体积[6],当EI=1时,无水肿;若1<EI≤1.5,则为轻度水肿;若1.5<EI≤3,则为中度水肿;EI>3为重度水肿。选取强化病灶的最大轴位和冠位面,测量病灶的最大前后径(L)、左右径(W)和上下径(H),并按以下公式计算病变体积(V)[7]

       采用西门子后处理工作站对DWI扫描数据进行分析。结合T1WI、T2WI序列和增强图像,由2名经验丰富的影像科医师在ADC图病灶最大层面手工绘制感兴趣区域(region of interest,ROI),大小约0.3 cm2,ROI选择低信号均匀区测量,避开明显坏死、出血及囊性变区,重复测量3次后取平均值。

1.4 病理分析

       由2名病理科医师观察术后标本的常规HE染色及免疫组化染色涂片。采用鼠抗人Ki-67抗原免疫组化单克隆抗体测定组织内Ki-67标记指数,即核染色的肿瘤细胞总数的百分比[8]。有研究报道,Ki-67>40%时,AT/RT患者生存率明显下降[9],故将本组病例分为低表达组(Ki-67≤40%)和高表达组(Ki-67>40%)。

1.5 统计学分析

       应用SPSS 26.0进行统计学分析。采用Kappa一致性检验或ICC分析数据的一致性。定量资料正态性检验采用Shapiro-Wilk W检验。符合正态分布的计量资料以(x¯±s)表示,组间比较采用独立样本t检验;非正态分布的计量资料以中位数(上下四分位数)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验。定性资料以例数表示,组间比较采用Fisher精确检验。组间差异有统计学意义的计量资料采用Spearman秩相关进行相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规MRI表现

       11例患者均为单发病灶,幕下9例,幕上2例,其中第四脑室4例、第四脑室及小脑蚓部4例、右侧小脑延髓前外侧间隙及桥小脑角区1例、右侧额叶1例、双侧侧脑室1例。11例患者的肿瘤最大直径为(37.08±2.57) mm。8例病灶内出现斑片状囊变,T1WI上6例病灶呈不均匀低信号,2例病灶呈高低混杂信号,T2WI上3例病灶呈不均匀高信号,4例病灶呈高等混杂信号,1例病灶呈高低混杂信号。6例病灶内可见出血,T1WI上4例病灶呈混杂高低信号、2例病灶呈不均匀低信号,T2WI上3例病灶呈混杂高低信号、2例病灶呈不均匀高信号、1例病灶呈混杂高等信号。3例病灶可见轻度瘤周水肿,T2WI显示肿瘤周围高信号。DWI (b=1000 s/mm2)上11例病灶可见扩散受限高或稍高信号。1例患者因镇静失效未完成增强扫描,10例患者增强后,7例呈明显不均匀强化,3例呈轻度不均匀强化。患者基本信息及影像表现见表1图1

图1  女,1岁,第四脑室及小脑蚓部颅内非典型性畸胎样/横纹肌样肿瘤。1A:T1WI示第四脑室及小脑蚓部团块状不均匀低信号;1B:T2WI示第四脑室及小脑蚓部团块状混杂稍高信号;1C:T1WI增强示病灶明显不均匀强化;1D:DWI (b=1000 s/mm2)示病灶不均匀扩散受限;1E:ADC图示病灶不均匀低信号;1F:ADC图的感兴趣区(0.3 cm2);1G:HE染色(×400)病理图片,肿瘤细胞呈多形性,有梭形细胞、小圆细胞及中等大小多边形或圆形细胞;1H:免疫组化图(×200)示肿瘤细胞增殖活性高,Ki-67约为50%。
表1  患者基本信息及影像表现

2.2 MRI表现与Ki-67表达的相关性分析

       根据免疫组化评分标准,本组患者高表达组6例,ADC值为(0.58±0.06)×10-3 mm2/s,低表达组5例,ADC值为(0.83±0.01)×10-3 mm2/s,两组间差异有统计学意义(t=-4.114,P=0.008)。肿瘤位置、肿瘤最大径、瘤内出血、瘤内囊变、瘤周水肿、增强程度在两组间差异无统计学意义,见表2。ADC值与Ki-67标记指数呈负相关(r=-0.866,P<0.001)。

表2  AT/RT的MRI特征与Ki-67标记指数的统计学分析

2.3 一致性评估

       2名影像科医师测量ADC值的ICC为0.892,2名病理科医师判断的Ki-67标记指数的ICC为0.903,一致性均较好。

3 讨论

       本文通过回顾性分析AT/RT患者的MRI表现及其与Ki-67标记指数的相关性,发现AT/RT常见于幕下,易囊变出血,明显扩散受限,增强常呈明显强化,ADC值与Ki-67标记指数呈负相关。AT/RT虽无特异性的影像学表现,但一些影像征象对术前诊断及鉴别具有重要的临床价值。目前国内外关于AT/RT MRI参数与病理组织学检测结果的相关性的研究较少,本研究发现ADC值与Ki-67增殖指数之间存在一定的相关性,ADC值有望代替Ki-67标记指数成为预测AT/RT预后的无创指标。

3.1 AT/RT的MRI表现

       本研究将从肿瘤位置、肿瘤最大径、ADC值、瘤内囊变、瘤内出血、瘤周水肿及强化程度进行阐述分析。AT/RT可发生在颅内和脊髓[10],甚至于脊髓圆锥[11],但大多数研究显示颅内幕下更常见[12, 13]。该组病例72.7%发生于幕下与之前研究一致[13]。本组病例易囊变出血,与戴望春等[14, 15, 16]的研究一致,考虑与肿瘤生长迅速有关。病灶周围可有不同程度水肿,本组病例中3例可见轻度瘤周水肿。病灶DWI常呈高或稍高信号,ADC图呈低信号,肿瘤明显扩散受限,考虑与肿瘤细胞密度大、核浆比高、细胞外间隙小有关[16]。AT/RT增强扫描多呈不均匀中度至明显强化,本研究中除1例未行增强扫描外,其余7例呈明显不均匀强化、3例呈轻度不均匀强化。有研究表明囊性或坏死区周围的带状强化带为AT/RT的特异强化模式[12,17, 18],然而,该强化模式在本研究中并不典型,可能与本组病例数较少有关,有待更大样本量研究证实。

       AT/RT好发于幕下,需与髓母细胞瘤(medulloblastoma,MB)及毛细胞星形细胞瘤等鉴别。(1) MB:为儿童后颅窝最常见的肿瘤,好发于5~7岁儿童的小脑蚓,并向第四脑室内生长,相比AT/RT,MB出血、坏死及囊变少见[19],扩散明显受限,ADC值较后颅窝其他肿瘤低[20],增强呈明显较均匀强化;(2)毛细胞星形细胞瘤:常见于儿童和青少年,好发于小脑和鞍区,幕下瘤体囊变多见,肿瘤扩散不受限[5],增强扫描实性部分呈显著强化,恶性程度较AT/RT明显减弱。

3.2 ADC值与Ki-67标记指数的相关性

       细胞核中大量的细胞周期分析报告显示,Ki-67存在于细胞周期的G1、S和G2期[21],在G0期或静止细胞中只能检测到极低水平的Ki-67水平,而在衰老细胞中,不存在Ki-67,这提示Ki-67具有作为细胞增殖标志物的作用。研究显示Ki-67指数越高,肿瘤恶性程度越高及死亡率越高[4]。Liu等 [22]研究显示AT/RT具有高度侵袭性,Ki-67标记指数范围为7%~85%,中位数为35%,本组病例的Ki-67标记指数范围为30%~80%,这与之前的研究一致。在软组织肉瘤、淋巴瘤、乳腺癌等疾病研究中发现Ki-67标记指数与ADC值有关[21,24, 25],可以通过ADC值评估Ki-67标记指数,进而判断病变的增殖情况。本研究也发现AT/RT的ADC值与Ki-67标记指数呈负相关,因此也可通过AT/RT的ADC值评估Ki-67标记指数,了解病变的增殖程度。Broggi等[9]发现AT/RT的Ki-67标记指数超过40%时,生存率明显下降,因此AT/RT患者可以通过进行无创的MR检查,获取ADC值,了解Ki-67标记指数,从而进一步评估患者的生存情况。颅内AT/RT恶性程度极高,预后极差,2年存活率不超过17%[26],而早期辅助放疗和高剂量化疗可以改善3岁以下AT/RT患者的疗效[27, 28],故借助影像学检查早期诊断并预测肿瘤增殖及生存情况尤为重要。

3.3 本研究的局限性

       首先,本研究为回顾性研究并且样本量少,存在一定的偏倚;其次,ROI为手动勾画,且未包含整个肿瘤;另外,勾画的ROI与病理活检切取的组织可能无法完全对应。未来需要更大样本量的研究进一步研究AT/RT的影像表现及其与Ki-67标记指数等相关病理指标的关系。

       综上所述,AT/RT为高度侵袭性的罕见病,其MRI表现在诊断及鉴别诊断中具有重要临床价值,且ADC值与Ki-67标记指数之间存在一定的相关性,ADC值可能替代Ki-67标记指数成为预测AT/RT生存状况的无创标志物。

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