胶质瘤浸润与白质结构相关性的研究

瑞典乌普萨拉大学神经外科的Francesco Latini等采用电子显微镜和弥散张量成像研究胶质瘤浸润与白质结构的相关性，结果发表于2021年6月的《NeuroImage：Clinical》在线。

——摘自文章章节

【Ref: Latini F, et al. Neuroimage Clin. 2021;31:102735. doi: 10.1016/j.nicl.2021.102735. Epub 2021 Jun 26.】

研究背景

弥漫性低级别胶质瘤（DLGG）起源于胶质细胞，其特点是生长相对缓慢，但在脑内广泛浸润，反映了肿瘤与周围大脑随着时间推移的相互复杂动态关系。肿瘤在皮质下浸润和移位模式的差异与组织来源（星形胶质细胞或少突胶质细胞）有关，也可能取决于肿瘤的部位和周围邻近结构的相容性。肿瘤的初始位置和瘤周组织结构对于确认和预测浸润模式非常重要。DLGG各亚型不同的生长部位均可能与胶质瘤发育形成或细胞迁移有关。这些肿瘤特征提示需要对每个DLGG患者进行个性化的研究而作出最佳治疗策略。手术切除的范围是影响DLGG患者总体存活率的重要因素。白质束结构的某些固有特性有助于对肿瘤浸润的理解，以及胶质瘤与脑白质之间的相互作用对于个体化治疗重要性。瑞典乌普萨拉大学神经外科的Francesco Latini等采用电子显微镜（TEM）和弥散张量成像（DTI）研究胶质瘤浸润与白质结构的相关性，结果发表于2021年6月的《NeuroImage：Clinical》在线。

研究方法

该研究收集2005年2月至2015年12月在乌普萨拉大学医院神经外科诊断为DLGG的＞18岁患者的放射学资料。将67例DLGG患者的MRI成像归入蒙特利尔神经学研究所（MNI）空间，并进行分割。根据每个肿瘤组的分子状态，含IDH突变（IDHm）、IDH野生型（IDHwt）和IDH突变/1p19q共缺失，创建3个概率浸润加权梯度图。从人类连接组计划（HCP）数据库中获得平均20个健康人的基于弥散张量成像（DTI）的五个主要白质束的参数，表示浸润程度的区域差异。用透射电子显微镜（TEM）对100个人脑白质区的纤维密度、纤维直径和G比值进行分析，匹配每个半球TEM分析的解剖采样标准，并匹配每组的概率渗透加权梯度图以进行浸润分析。组织学结果和DTI参数分别在高级别浸润（HIF）和低级别浸润（LIF）的解剖区进行比较。检测三组中五种主要白质束白质浸润的差异。

研究结果

67例DLGG患者中，25例IDHm星形细胞瘤、16例IDHwt星形细胞瘤和26例少突胶质细胞瘤；将肿瘤体积重建，根据肿瘤的分子状态，成功地合并成3幅概率浸润加权梯度图传到MNI空间（图1）。5条白质通路的重建显示，三组在同一束内的浸润有明显差异。星形细胞瘤IDHm浸润左侧额颞皮质下区域。星形细胞瘤IDHwt位于双侧后颞区和颞顶区。少突胶质瘤IDHm/1p19q浸润双侧额叶皮质下前部（图2）。通过与不同地形变量相关联的TEM和DTI分析，可以检测出同一白质束内的区域差异。多模态分析表明，与LIF区相比，HIF区显示出的纤维直径更小、各向异性分数（FA）更低和径向扩散系数（RD）更高。

图1. 显示HCP数据库的20个受试者的20个感兴趣区域（ROI）的位置；根据与TEM样本相同的解剖标准，对每一侧的每个白质束采集两个ROI，根据概率图反映不同的渗透速率。为每个ROI提供MNI坐标（中心x、y、z）。

图2. 显示在MNI空间内合并25例IDH突变型星形细胞瘤、16例IDH野生型星形细胞瘤和26例少突胶质细胞瘤。具有红色光谱的颜色梯度表示每个亚组的较高浸润频率（IDHm为28%，IDHwt为23%，少突胶质瘤为37%）。

结论

综上所述，该实验鉴定三组DLGG中五种主要白质束在优先位置渗透浸润白质的差异。通过多模式分析，描述性统计包括组织学变量（纤维密度、纤维内径、纤维外径和g比率）和扩散指数（FA、MD、AD和RD）。结果表明，白质的形态特征和扩散参数在与DLGG的优先位置的相关区域可能不同。

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