Диагностика герминоклеточной опухоли головного мозга на КТ, МРТ
а) Терминология:
1. Сокращения:
• Герминоклеточная опухоль (ГКО)
2. Синонимы:
• Злокачественная ГКО
• Первичная ГКО (ПГКО)
• Внутричерепная ГКО
3. Определения:
• Злокачественная опухоль, состоящая из недифференцированных эпителиальных клеток
• Морфологические и иммунофенотипические гомологи ГКО вне нервной системы и ГКО половых желез, но локализующиеся в ЦНС
• Два основных типа герминоклеточной опухоли (ГКО):
о Герминома (50-70%)
о Негерминоматозные ГКО (НГГКО):
- Эмбриональная карцинома
- Опухоль желточного мешка (ОЖТ)
- Хориокарцинома Тератома
- Смешанная ГКО
б) Визуализация:
1. Общие характеристики герминоклеточной опухоли:
• Лучший диагностический критерий:
о Гетерогенное объемное образование супраселлярной или пинеальной области у подростков
• Локализация:
о «Обнимает» срединную линию, как и другие ГКО ЦНС
о ГКО ствола мозга (редко)
• Размеры:
о ГКО супраселлярной, пинеальной области обычно обладают меньшими размерами, чем полушарные опухоли
• Морфология:
о Обычно объемное образование дольчатой структуры, хорошо отграниченное от окружающих тканей
(а) Бесконтрастная КТ, аксиальный срез: определяется дольчатое гетерогенное объемное образование, сконцентрированное в левых отделах гипоталамуса и вызывающее обструктивную гидроцефалию. Обратите внимание на множественные кальцификаты, внутриопухолевые кистозные компоненты и перифокальный отек.
(б) МРТ, Т1-ВИ, аксиальный срез: у того же пациента определяется вы ражен но гетерогенная структура объемного образования. Для этой опухоли характерно наличие контрастируемых очагов солидного компонента, перемешанных с кистозными компонентами. При гистологическом исследовании была обнаружена незрелая тератома.
2. КТ при герминоклеточной опухоли:
• Бесконтрастная КТ:
о Гетерогенная структура (смешанная плотность: от изо- до гиперденсного)
о ± гидроцефалия
• КТ с контрастированием:
о Накапливает контраст, ± кистозные, геморрагический компоненты
3. МРТ при герминоклеточной опухоли:
• Т1-ВИ:
о Сигнал от гипо- до изоинтенсивного по отношению к серому веществу
о Укорочение Т1, обусловленное белком, кровью, или жиром
• Т2-ВИ:
о Сигнал от изо- до слегка гиперинтенсивного по отношению к серому веществу
• FLAIR:
о Гиперинтенсивные солидные компоненты
• Т2* GRE:
о Артефакты восприимчивости (дефазирование), обусловленные геморрагическими очагами
• ДВИ:
о ± ограничение диффузии в пределах солидных компонентов
• Постконтрастные Т1-ВИ:
о Гетерогенный характер накопления контраста
о Вариабельное распространение через СМЖ
• МР спектроскопия:
о ↑ пика холина, липидов и лактата
о ↓ NAA
4. Ангиография:
• Вариабельны (возможна высокая васкуляризация)
5. Рекомендации по визуализации:
• Лучший инструмент визуализации:
о Постконтрастное МРТ ± МР-спектроскопия
о Контрастное усиление полезно при большинстве опухолей
• Советы по протоколу исследования:
о Проводите предоперационное МРТ исследование всей центральной нервной системы
(а) МРТ, Т1-ВИ, сагиттальный срез: у пятилетнего мальчика в пинеальной области по срединной линии определяется доль ча -тое гипоинтенсивное объемное образование, четко отграниченное от окружающих тканей, с мелким кистозным компонентом в своей структуре.
(б) МРТ, постконтрастное Т1-ВИ, аксиальный срез: у того же пациента определяется интенсивный, но гетерогенный характер контрастирования объемного образования. При предоперационном исследовании центральной нервной системы признаков метастатического распространения через СМЖ обнаружено не было. При гистологическом исследовании была обнаружена опухоль желточного мешка.
в) Дифференциальная диагностика:
1. Герминома:
• Обычно по срединной линии: локализация в пинеальной, супраселлярной области или базальных ганглиях
• Объемное образование пинеальной области, которое «поглощает» эпифиз
• Высокая плотности при КТ
• Интенсивный характер накопления контраста
2. Пинеобластома:
• Крупное, дольчатое объемное образование эпифиза, накапливающее контраст
• Масс-эффект, инвазия тканей, распространение через СМЖ
• Встречается в любом возрасте, но наиболее часто - у детей и подростков
3. Опухоль паренхимы эпифиза паренхиматозная опухоль промежуточной дифференцировки (ОПЭПД):
• Часто у взрослых среднего и старшего возраста
• Гетерогенное объемное образование пинеальной области
• II или III степень злокачественности по классификации ВОЗ (grade II или III)
4. Пинеоцитома:
• Контрастируемое объемное образование пинеальной области у молодых взрослых
• Обычно < 3 см
• Может иметь кистозный, солидный или смешанный характер
• Может имитировать кисту пинеальной области или ОПЭПД
5. Астроцитома:
• Может развиваться в крыше среднего мозга, валике мозолистого тела
• Гиперинтенсивный на Т2-ВИ/FLАIR сигнал
• Вариабельный характер контрастирования, зависит от степени злокачественности
(а) МРТ, Т1 -ВИ, сагиттальный срез: у мужчины 22 лет с головными болями, несахарным диабетом и гиперденсным объемным образованием в супраселлярной области при бесконтрастной КТ (не представлена) по средней линии определяется «двойное» объемное образование: более мелкое образование расположено в пинеальной области, более крупное - в селлярной и супряселлярной областях.
(б) МРТ, постконтрастное Т1-ВИ, режим подавления сигнала от жира, сагиттальный срез: у того же пациента определяется интенсивный, но гетерогенный характер накопления контраста. Предоперационным диагнозом была «герминома». При биопсии была обнаружена эмбриональная карцинома, имеющая высокую степень злокачественности.
г) Патология:
1. Общие характеристики:
• Этиология:
о Нарушения в:
- Процессе гистогенеза
- Миграции зародышевых клеток
- Стволовых клетках
о Две возможные теории:
- Теория «зародышевых клеток»:
ГКО развиваются из примордиальных зародышевых клеток, которые не достигли места назначения во время миграции в ходе эмбрионального развития и подверглись злокачественной трансформации
- Теория «эмбриональных клеток»:
ГКО развиваются из плюрипотентных эмбриональных клеток, процесс миграции которых был нарушен
• Генетика
о Сообщается о сложных кариотипах, близких к триплоидным
о При герминомах наблюдаются аномалии генов р14 и KIT
о Гомозиготная делеция или мутация рамки считывания CDKN2A (71% ВЧГКО)
о Чрезмерная экспрессия CDKN2A:
- Признак неблагоприятного прогноза при внутричерепной ГКО
• Ассоциированные аномалии:
о Синдром Кляйнфельтера (47XXY)
о Синдром Дауна
2. Стадирование и классификация герминоклеточной опухоли:
• Несколько типов негерминоматозных ГКО:
о Тератома (зрелая, незрелая, злокачественная)
о Опухоль желточного мешка (эндодермального синуса) о Эмбриональная карцинома
о Хориокарцинома
• Злокачественные ГКО часто имеют смешанный клеточный состав
о Могут сосуществовать как с герминоматозными, так и другими негерминоматозными ГКО
о Прогноз зависит от наиболее злокачественного компонента
- Наихудший прогноз у хориокарциномы, опухоли желточного мешка, эмбриональной карциномы
3. Макроскопические и хирургические особенности:
• Мягкое, часто рыхлое объемное образование
4. Микроскопия:
• Недифференцированные эпителиальные клетки
• ОЖМ: хрупкие фиброваскулярные отростки, формирующие отдельные сосочки (тельца Шиллера-Дюваля)
• Эмбриональная карцинома: крупные анапластические клетки с эпителиальными признаками и прерванными митозами
• Хориокарцинома: внеэмбриональная дифференцировка
• Другие ГКО обычно имеют смешанный тип
5. Особые иммуногистохимические маркеры:
• Хорионический гонадотропин человека (ХГЧ): хориокарцинома
• α-фетопротеин (АФП): тератома, опухоль желточного мешка
• Плацентарная щелочная фосфатаза человека (ПЩФЧ): герминома, эмбриональная карицинома, ±ОЖМ, хориокарцинома
• Цитокератин: может определяться при всех ГКО
• С-Kit (CD117): герминома, ± тератома
• ОСТ4 (POU5F1): герминома, эмбриональная карцинома
д) Клиническая картина:
1. Проявления герминоклеточной опухоли:
• Наиболее частые признаки/симпотмы:
о Признаки гипоталамической/гипофизарной дисфункции
о ↑ внутричерепного давления, обусловленное объемным образованием супраселлярной или пинеальной области
о Другие признаки/симптомы:
- Симптомы нарушения эндокринной регуляции и зрения
- Синдром Парино (паралич вертикального взора)
о ГКО ствола мозга: жалобы, связанные с дыханием, нейропатии черепных нервов
• Другие признаки/симптомы:
о Хориокарцинома: высокое содержание ХГЧ в сыворотке крови и СМЖ
• Клинический профиль:
о Подросток с объемным образованием по срединной линии, обтурирующим ликворные пути и расположенным вблизи III желудочка, ± очаговые неврологические симптомы
2. Демография:
• Возраст:
о Четкое преобладание пациентов околопубертатного возраста:
- Пик встречаемости: 10-15 лет
- Редко в возрасте < 4 лет
• Пол:
о Несколько более высокая встречаемость пинеальных опухолей у мужчин:
- Для опухолей исключительно пинеальной области М:Ж = 14:1
о У женщин преобладает локализация опухоли в супраселлярной области
• Этническая принадлежность:
о Более часто встречается среди азиатов:
- В Японии ГКО составляют 1,8-3% от всех первичных опухолей головного мозга (у пациентов < 15 лет - 15%)
• Эпидемиология:
о Редко (0,3-3,4% всех опухолей ЦНС)
о Среди опухолей мозга в перинатальном возрасте наиболее часто встречается тератома:
- Составляет 42% от опухолей головного мозга плода
3. Течение и прогноз:
• Локальная инвазия с потенциалом к метастазированию
• Наблюдение в динамике: определение маркеров ПЩФ, цитокератина
• Опухоль желточного мешка
о Медиана выживаемости: < 2 лет
о Пятилетняя выживаемость: < 25%
• Хориокарцинома - наиболее злокачественная внутричерепная ГКО
о Высокий риск кровоизлияния
о Распространение через СМЖ и вне нервной системы
4. Лечение:
• Хирургическая резекция → химиотерапия → лучевая терапия
• Использование химиотерапии до и после облучения увеличивает выживаемость
е) Диагностическая памятка:
1. Обратите внимание:
• Предполагайте эмбриональную карциному при выявлении гетерогенного объемного образования пинеальной или супраселлярной области у подростка
• Предполагайте метастатическое поражение при наличии эмбриональной карциномы семенниковой локализации
• Предполагайте метастатическое поражение хориокарциномы другой локализации у пациентов с кровоизлиянием в головной мозги множественными псевдоаневризмами
2. Советы по интерпретации изображений:
• Проведение дифференциальной диагностики с другими ГКО ЦНС, основываясь только на данных диагностической визуализации, является сложной задачей
ж) Список литературы:
Ben Nsir A et al: Primary pure and nonsecreting embryonal carcinoma of the anterior third ventricle: a case report. Pediatr Neurosurg. 50(2):76-9, 2015
Lai IC et al: Treatment results and prognostic factors for intracranial nongerminomatous germ cell tumors: single institute experience. Childs Nerv Syst. 31(5):683—91,2015
Ogiwara H et al: Second-look surgery for intracranial germ cell tumors. Neurosurgery. 76(6):658-62, 2015
Ogiwara H et al: Apparent diffusion coefficient of intracranial germ cell tumors. J Neurooncol. 121 (3):565—71, 2015
Takami H et al: Human chorionic gonadotropin is expressed virtually in all intracranial germ cell tumors. J Neurooncol. ePub, 2015
Wang L et al: Novel somatic and germline mutations in intracranial germ cell tumours. Nature. 51 1 (7508):241—5, 2014
