2021年WHO中枢神经系统肿瘤分类的放射医生指南 第1部分–关键概念和弥漫性胶质瘤谱系

✔ 在2016年第四版肿瘤分类中，首次使用分子特征定义了几种脑肿瘤

✔ 2021年第五版继续扩大分子特征在肿瘤诊断中的作用，通过分子特征定义了更多的肿瘤类型

✔ 在其他肿瘤中，即使不是肿瘤定义的一部分，分子特征也会影响分级

✔ 但分子检测并未取代组织学分析和免疫组化等传统技术，它可以支持肿瘤诊断，但并非其必要条件

✔ 组织学和分子特征已经被整合到分层诊断框架中：综合传统组织病理学特征和分子标志物表征肿瘤

✔ 如果无法进行分子检测或检测失败，可通过组织病理学表现进行肿瘤表征，并将其标记为“未另行指明”或NOS

✔ 如果肿瘤可以通过分子标志物进行表征，但结果不符合任何WHO认可的肿瘤类型，可再次通过组织病理学进行肿瘤表征，并将其标记为“未另行分类”或NEC

✔ 最明显的变化：用阿拉伯数字（即1、2、3和4）替换罗马数字（即I、II、III和IV）

✔ 由于CNS肿瘤分级在某些方面与其他器官系统不同，WHO支持使用“CNS WHO分级”而不仅仅是“WHO分级”或“分级”

✔ 更重大的变化：在肿瘤类型内而非跨肿瘤类型指定分级

✔ 更重大的变化：在肿瘤类型内而非跨肿瘤类型指定分级

✔ 这种变化并不意味着所有肿瘤类型都有多个分级选择

✔ 使用组织学和分子特征来指定几种肿瘤类型的分级

• 最初设想的肿瘤分级旨在与肿瘤自然史相对应，但治疗的进步以及肿瘤分类的变化削弱了这种关系

• 虽然2021年第五版的一些肿瘤分级发生了变化（例如将黏液乳头状室管膜瘤指定为CNS WHO 2 级，而不是之前的WHO I级），但整个分类系统并没有从根本上重新评估

✔ 现有多种方法可用于检测CNS肿瘤的分子变化， WHO不认可任何特定的技术

✔ 通过免疫组织化学方法使用突变特异性抗体可以直接评估几种常见的分子改变，包括IDH1 R132H、BRAF V600E和H3 K27M，并且通过正常免疫组织化学表达模式的缺失可以推断其他分子改变，包括ATRX、BAP1和INI-1（SMARCB1）

✔ 现有多种技术可用于评估拷贝数改变

✔ DNA甲基化分析已成为识别新发疾病和分子亚组以及CNS肿瘤分类的一种强有力的新技术

✔ 2021年第五版的12个章节涵盖了CNS肿瘤的全部谱系，包括转移性疾病

✔ 每个章节包括多种肿瘤类型， 有些肿瘤类型被分入肿瘤“家族”

✔ 临床上将患者分为三个年龄组（而不是两个年龄组）能够更好的反映肿瘤流行病学

成人型弥漫性胶质瘤

✔ 过去，胶质母细胞瘤被定义为出现有丝分裂活性以及微血管增生和/或坏死的弥漫性星形细胞肿瘤

✔ 根据是原发性或从低级别胶质细胞瘤进展而来，将其细分为原发性和继发性胶质母细胞瘤

✔ 在2016年第四版分类中，根据是否存在IDH基因突变分为：IDH 突变型和 IDH 野生型胶质母细胞瘤

✔ 在2021年第五版分类中，对胶质母细胞瘤的定义进一 步完善，仅包括了IDH野生型肿瘤

✔ 先前的胶质母细胞瘤，IDH突变型，现在被重新分类为星形细胞瘤，IDH突变型，CNS WHO 4级

✔ 胶质母细胞瘤，IDH野生型的诊断适用于携带下列任何突变的IDH野生型星形细胞肿瘤

✔ 与既往分类系统相同，胶质肉瘤被认为是胶质母细胞瘤，IDH野生型的一种变体， 而不是独立的肿瘤类型

✔ 这些变化对放射科医生产生了多方面的影响

图1：男性，63 岁，胶质母细胞瘤，IDH 野生型，组织学检查发现坏死和微血管增生

MRI扫描显示：T1增强扫描显示经典的环状强化（箭头，A）；T2-FLAIR 显示周围血管源性水肿（箭头，B）；弥散加权显示强化灶周围弥散受限（箭头，C）

图2：3 例胶质母细胞瘤，IDH 野生型患者。（A-B）男性，55 岁；（C-D）男性，68 岁；（E-F）男性，39 岁。

MRI扫描显示：T2-FLAIR 显示病灶不同程度的边界（箭头，A、C、E）；T1 加权增强扫描显示病灶无强化（B、D、F ）。

✔ 2021年第五版的定义：携带IDH1或IDH2突变且无 1p/19q联合缺失突变的成人型弥漫性胶质瘤，可能的CNS WHO分级为2-4级

✔ 大多数星形细胞瘤，IDH突变型也会携带ATRX和TP53基因突变

✔ 与前几版一样，分级主要基于组织学表现，但第五版还包括了CDKN2A/B 纯合性缺失突变作为预后不良的标志物，足以在没有微血管增生或坏死的情况下提示 肿瘤为CNS WHO 4级

✔ 影像学表现

✔ “T2-FLAIR”不匹配征

图3：男性，32 岁，星形细胞瘤，IDH 突变型

MRI扫描显示：（A）T2 加权和（B）T2-FLAIR 图像显示存在 T2-FLAIR 不匹配征（箭头），这是星形细胞瘤，IDH 突变型的高度特异性表现；（C）T1加权增强扫描显示低信号区（箭头）且没有强化，这是出现真实 T2-FLAIR 不匹配的肿瘤的典型表现。

✔ 在第五版分类系统中，其诊断未发生明显变化：IDH突变和1p/19q联合缺失突变

✔ 过去的病理学特征，虽然不是诊断的必需或充分条件，但是仍是特征性表现

✔ 分级主要基于组织学标准：有丝分裂活性、微血管增生和坏死

✔ 肿瘤可能被指定为CNS WHO 2级 或3级，CNS WHO 3级不再使用“间变性少突胶质细胞瘤”术语

✔ 与IDH突变型星形细胞瘤相似，CDKN2A/B纯合性缺失突变可作为CNS WHO 3级的分子标志物

✔ 影像学表现

图4：两名不同的少突胶质细胞瘤，IDH 突变型和 1p/19q 联合缺失型患者图像

MRI扫描显示：

A-C）男性，41 岁，WHO 2 级肿瘤。CT 平扫显示明显钙化（箭头，图A），T2-FLAIR显示病灶边界不清（箭头，图B），T1 增强扫描显示小的强化区域（箭头，图C）

D-F）男性，42 岁，WHO 3 级肿瘤。CT 扫描显示明显钙化（箭头，图D），T2-FLAIR 显示内部囊性部分高信号（箭头，图E），T1增强扫描显示病灶明显强化（箭头，图F）

✔ 在第五版分类系统中，星形细胞瘤，IDH野生型不是一个公认的肿瘤家族

✔ 既往诊断为弥漫性星形细胞瘤，IDH野生型，WHO II级或间变性星形细胞瘤，IDH野生型，WHO  III级的任何肿瘤都需要重新分类

✔ 儿童型弥漫性高级别胶质瘤肿瘤家族是2021年第五版的新内容

✔ 这组肿瘤占儿童高级别胶质瘤的绝大多数

✔ 术语“弥漫性”可用于描述病理检查中肿瘤生长的性质，这些肿瘤有时在影像学中边界清楚

✔ 主要包括以下类型

✔ 2016年第四版分类引入了弥漫性中线胶质瘤，H3 K27M突变型，是指在H3.1或H3.2位点携带 K27M突变的浸润性中线肿瘤

✔ 从2016年第四版起，又发现了其他可以定义肿瘤的分子特征，并且对肿瘤名称进行了些许修改

✔ 统一的组织病理学特征是免疫组化显示H3 k27me3表达缺失

✔ 出现这种突变可导致预后不良，并会将肿瘤指定为CNS  WHO 4级肿瘤

✔ 通常起源于脑干、丘脑 或脊髓，但也曾报告过罕见的偏离中线的肿瘤

✔ 影像学表现差异很大

图5：2 岁女孩，弥漫性中线胶质瘤，H3 K27 改变型

MRI扫描显示：（A）T2-FLAIR图像显示以脑桥为中心、出现基底动脉流空现象的膨胀性且均匀的病灶（箭头），这是弥漫性内生性桥脑胶质瘤的典型外观；（B）T1 增强扫描显示病灶没有强化，并且第四脑室下部受压闭塞（箭 头），导致阻塞性脑积水和小脑扁桃体疝

图 6：38岁男性，弥漫性中线胶质瘤，H3 K27 改变型

MRI扫描显示：（A）T2 加权图像显示累及左侧丘脑和颞叶的明显不均质肿块（箭头）；（B）T1加权增强扫描显示病灶呈边缘性强化（箭头）

✔ 2021年第五版描述的一种新的肿瘤类型，通常发生在大龄儿童和青壮年的幕上脑

✔ 通常被指定为CNS WHO 4级，但预后不尽相同

✔ 分子特征为组蛋白H3.3蛋白34位点的错义突变，并且从未出现IDH突变

✔ 影像学特征

✔ 但有些肿瘤呈弥漫性浸润性，或同时表现为边界清晰的肿块和明显的邻近浸润信号

✔ 在所有病例中都可观察到软脑膜接触

✔ 这些肿瘤的强化表现不尽相同，范围从无强化到明显强化

图7：女性，20岁，弥漫性大脑半球胶质瘤，H3 G34 突变型

MRI扫描显示： （A）T2 加权图像显示边界清晰的膨胀性肿块，位于左侧大脑半球后上部外周，出现广泛软脑膜接触（箭头）；（B）T1 加权增强扫描显示局灶性强化区域（箭头），而（C）弥散加权扫描显示肿瘤呈现弥散受限高信号（箭头）

✔ 2021年第五版描述的一种新的肿瘤类型：一种没有IDH或组蛋白3突变的侵袭性儿童型脑肿瘤

✔ 大多数具有高级别组织学特征，如具有胶质细胞或原始细胞的低分化外观，可出现微血管增殖/坏死

✔ 已确定了三个不同的分子亚组，这些亚组在多个方面存在差异，未来版本的WHO CNS分类系统可能会进一步对这种肿瘤类型进行细分

✔ 值得注意的是，大多数儿童放射诱导型高级别胶质瘤为H3野生型和IDH野生型

✔ 在影像学上，通常类似于成人胶质母细胞瘤

图8：3岁女孩，弥漫性儿童型高级别胶质瘤，H3 野生型和 IDH 野生型；肿瘤显示出现 MYCN 扩增，可进一步细分为弥漫性儿童型高级别胶质瘤 MYCN 亚型

MRI扫描显示：（A）T2 加权图像显示左侧颞叶后部边界清晰的囊实性肿块（箭头）；（B）T1 加权增强扫描显示薄的周围强化（箭头）

✔ 一种恶性胶质瘤，常表现为出生后第1年出现幕上巨大肿块

✔ 此类肿瘤尚未指定明确的CNS WHO 分级

✔ 特征性受体酪氨酸激酶融合包括 NTRK家族、ALK、ROS或MET

✔ 影像学表现

图9：5 个月男婴，婴儿型大脑半球胶质瘤；肿瘤与婴儿型大脑半球胶质瘤，ALK 重排亚型一致

MRI扫描显示：（A）CT平扫显示右额叶异质性肿块，伴有高度减弱的实性成分、多个囊腔和小区域致密钙化；（B）T2-FLAIR显示肿瘤囊变周围出现高信号（箭头），含蛋白质性内容物；脑室系统明显扩大且无脑室周围水肿，可能反映了肿瘤种植或潜在实质体积丢失引起的长期交通性脑积水。（C）T1增强扫描进一步显示了复杂的不均质肿瘤的范围（箭头提示脑室扩大）

✔ 儿童型弥漫性低级别胶质瘤家族是第五版分类新增加的一组肿瘤

✔ 均具有CNS WHO 1级肿瘤的共同特征，在临床上经常表现为癫痫

• 成人低级别胶质瘤通常会演变为高级别病变，而儿童低级别胶质瘤发生恶化转变的频率较低

✔ 主要包括以下新增类型

✔ 血管中心性胶质瘤是一种罕见的癫痫相关性肿瘤，主要发生在儿童和青壮年

✔ 在分子学方面，血管中心性胶质瘤的特征是MYB基因改变

✔ 一种生长缓慢、稳定的肿瘤，被指定为 CNS WHO 1级肿瘤

✔ 影像学表现

图10：6岁男孩，血管中心性胶质瘤

MRI扫描显示：（A）T2 加权图像显示主要为高信号的病灶（箭头），累及右中上颞叶脑回皮质和 皮质下白质；（B）T1 加权图像显示固有的 T1 高信号（箭头）；（C）T1 增强扫描显示病灶没有强化

✔ 一种罕见的CNS WHO 1级肿瘤

✔ 常表现为癫痫发作，可通过手术治愈

✔ 典型影像学表现

图11：2岁男孩，弥漫性星形细胞瘤，MYB 改变型

MRI扫描显示：（A） T2加权图像和（B）T1加权增强扫描显示以右上顶叶为中心、边缘清晰的膨胀性 T2 高信号无强化肿块（箭头）。

根据 2007 年 WHO 中枢神经系统肿瘤分类（完全基于组织病理学诊断标准），活检后的首次病理诊断是间变性星形细胞瘤，纤维型（WHO III级）。

患者因相关癫痫发作接受抗癫痫药物治疗，但未接受化疗或放疗，临床状态保持良好。

（C）随访 T2 加权图像和（D）T1 加权增强扫描显示，该患者 9 岁时，肿瘤（箭头）的大小和范围缩小，伴有更明显的中央囊性病灶（C图中的箭头）

✔ 简称PLNTY，是2021年第五版分类新增加的一种肿瘤类型

✔ CNS WHO 1级肿瘤，分子特征为CD34表达异常和独特的DNA甲基化标记

✔ 影像学特征

图12：20岁女性，多形性低级别恶性神经上皮肿瘤或 PLNTY

MRI扫描显示：（A）T2 加权图像显示边界清晰的右颞叶肿块，伴有高信号囊性成分（箭头）；（B）磁敏感加权图像显示局灶性中央 T2 低信号， 对应于致密钙化（箭头）；（C）T1 加权增强扫描显示沿肿瘤边缘少量强化（箭头）

✔ 是2021年第五版分类新增加的肿瘤，特征是MAPK通路改变

✔ 可能表现出星形细胞或少突胶质细胞的形态学特征，并且可能发生在整个颅脑脊髓轴

✔ 形态学特征、位置和分子特征之间的关联尚不明确，将来可能会被进一步细分

✔ 影像学表现

图13：14 个月女婴，弥漫性低级别胶质瘤、有丝分裂原活化蛋白激酶通路改变型

MRI扫描显示：（A）T2加权图像显示右颞叶内侧主要为高信号的肿块，边缘模糊，并有囊性成分（箭头）；（B）T1加权增强扫描显示肿块内出现局灶性实性强化（箭头）

✔ 如上所述，许多CNS肿瘤会出现特征性影像学表现，有些表现特异性地反映了肿瘤的分子学诊断

✔ 尽管影像学检查常能帮助预测肿瘤的病理学特征，而分子特征在肿瘤分类方面也越来越重要，但病理学分析仍然是诊断脑肿瘤的标准方法，不会很快被无创影像学诊断或放射基因组学分析取代

✔ 在解读随访影像时，了解肿瘤分类也很重要，因为这些信息有助于预测和理解肿瘤行为