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国际DIPG注册中心基于MRI特征的弥漫内生型脑桥胶质瘤影像学特征与总生存期关联研究
作者及发表信息
本研究由James L. Leach（美国辛辛那提儿童医院医学中心放射科）领衔，联合来自美国、澳大利亚、加拿大等15个国家115个机构的30余位学者共同完成，成果发表于2020年6月的《Neuro-Oncology》期刊（22卷11期，1647–1657页）。
研究领域：儿童神经肿瘤学与神经影像学的交叉领域，聚焦于弥漫内生型脑桥胶质瘤（Diffuse Intrinsic Pontine Glioma, DIPG）。
研究动机：DIPG占儿童中枢神经系统肿瘤的10–20%，预后极差（中位生存期仅10.9个月）。2016年WHO将携带H3K27M组蛋白突变的DIPG归类为”弥漫中线胶质瘤”，但影像特征与分子分型、生存预后的关联尚不明确。既往研究样本量小（多<100例）且缺乏标准化评估。
研究目标：通过国际DIPG注册中心（IDIPGR）的大样本数据，建立基线MRI特征标准化评估体系，分析其与总生存期（OS）及组蛋白突变状态的关联。
1. 病例纳入与排除
- 初始样本：IDIPGR中400例临床诊断为DIPG且具备基线MRI的病例
- 排除标准：影像质量不足（5例）、非脑桥起源（22例）、影像提示其他诊断（16例，如毛细胞星形细胞瘤、原始神经外胚层肿瘤等）
- 最终样本：357例，中位年龄6.2岁（1月–27岁）
2. 影像评估流程
- 双盲评审：由2名经验丰富的神经放射科医师（分别具有26年和25年经验）独立评估，采用标准化术语表（Supplementary 1）
- 评估内容：
- 解剖特征：肿瘤大小（三维测量）、脑桥侵犯范围（>50%为DIPG核心标准）、 extrapontine extension（向中脑/丘脑/延髓等延伸）
- 信号特征：T2高信号、T1低信号、局灶性T2低信号（”条纹征”）、扩散受限（DWI）、出血（GRE/SWI）、坏死（非强化囊变区）
- 功能成像：增强模式（环形/斑片状）、灌注（31例）、波谱（Cho/NAA比值升高，88例）
- 一致性检验：最后30例由双人独立测量，计算Kappa值（平均0.622，属中等一致性）
3. 分子分型
57例通过活检/尸检获取组织，检测方法包括：
- 全基因组测序/外显子测序（50例）
- 免疫组化（IHC，17例）检测H3K27M突变
4. 统计分析
- 生存分析：Cox比例风险模型评估影像特征与OS的关联（单变量+多变量分析）
- 组学关联：Fisher精确检验分析影像特征与H3.3/H3.1/WT分型的相关性
1. 影像特征谱
- 解剖扩展：89.4%肿瘤超出脑桥范围（中脑68.6%、延髓72.8%），3.1%存在远处转移（脊髓/软脑膜）
- 信号异常：63.2%存在扩散受限，43.6%伴坏死，28.6%含出血灶（SWI检出率提升至50%）
- 增强模式：68.9%出现强化（环形51.5%，斑片状67.4%）
2. 生存预测因素
- 单变量分析：以下特征与较短OS显著相关（p<0.05）：
- 肿瘤超出脑桥（HR=2.15）、中脑侵犯（HR=1.36）
- 较大肿瘤体积（AP×CC乘积每增加1mm²，HR=1.01）
- 扩散受限（HR=1.46）、坏死（HR=1.47）、强化（HR=1.36）
- 基线远处转移（HR=2.95，最显著因素）
- 多变量分析：仅年龄（p=0.019）、远处转移（p=0.002）和化疗（HR=0.45）为独立预测因子
3. 分子影像关联
- H3突变组（47例）与野生型（10例）的OS无差异（p=0.927）
- H3.1突变肿瘤更常见”条纹征”（90.9% vs H3.3的58.6%，p=0.03），但坏死/强化无统计学差异
4. 诊断一致性
- 中央复审排除9.5%的误诊病例（局部诊断与影像标准不符），凸显多中心试验中中央影像审核的必要性
科学意义：
1. 首次建立DIPG基线MRI的标准化评估体系，为国际协作研究提供模板
2. 明确远处转移是最强预后因子（HR=2.95），建议基线增加脊髓MRI筛查
3. 揭示影像特征与组蛋白突变关联较弱，提示需结合高级影像组学进一步探索
临床价值：
- 提出”AP肿瘤/脑桥比值”等可量化指标，辅助个体化预后评估
- 为临床试验分层设计提供依据（如针对基线转移患者的强化治疗）
局限性与展望：
- 仅57例获分子分型，需扩大活检比例
- 功能成像（灌注/波谱）样本量小，建议前瞻性标准化采集
- 未来可结合机器学习挖掘深层影像组学特征
（注：Supplementary内容详见原文附件，包含完整影像评估标准及附加分析）
此研究通过国际协作与系统化分析，为DIPG的精准诊疗奠定了重要基础。