1 Neuro-Oncology の進歩 (Progress in Neuro-Oncology) Vol.20-1 2013 Education 血管性脳腫瘍の画像と病理鑑別診断 Neuroimaging and pathological diagnosis of vascular tumors in central nervous system 河本圭司 Keiji Kawamoto 関西医科大学名誉教授脳神経外科 Emeritus professor of Kansai Medical University. Neurosurgery, Osaka Japan 1969 年関西医科大学卒業 1969 年関西医科大学脳神経外科教室入局 1973 年同助手 医学博士 1975 年日本脳神経外科学会専門医 1976 年米国モンテフィオーレ病院神経病理学留学 1978 年助手に復職 1979 年関西医科大学講師 1993 年同主任教授就任 1998 年ハルピン医科大学名誉教授 2003 年広州医科薬科大学名誉教授 2004 年日本脳卒中学会専門医 2011 年関西医科大学退職 現職 関西医科大学名誉教授東大阪山路病院名誉院長 大阪脳腫瘍研究所所長 日本脳腫瘍病理学会顧問シャレコーベミュージアム館長 略 歴 2013 年 4 月 1 日現在 その他 日本脳腫瘍病理学会会長 1988 年日本脳腫瘍の外科学会会長 2008 年臨床脳腫瘍病理カラーアトラス 1-3 版 ( 編集代表 ) 脳腫瘍外科学 ( 編集代表 ) 等 Abstract The classification and definition of the vascular tumors in central nervous system is not clear, but which tumors are accepted as pathological entities showing many blood vessels among the tumor cells. Vascular tumors are listed as hemangioma,hemangioblastoma, hemangiopericytoma, hemangioendothelioma, angiomatous meningioma, atypical meningioma, anaplastic meningioma, which tumors are made a different diagnosis on MRI, light microscopy, and electron microscopy. The correct diagnosis among the meningeal tumors is necessary at pre and post operative stage for neurosurgeons, because of the good therapy. Key words: vascular tumor, different diagnosis, MRI, pathology received/2013/3/21 accepted/2013/4/01-40 -
Neuro-Oncology の進歩 (Progress in Neuro-Oncology) Vol.20-1 2013 2 はじめに中枢性血管性脳腫瘍としての明らかな病理分類はみられないが 臨床上 画像で血管に富む脳腫瘍はよく遭遇する その中で 画像および病理の鑑別診断については あまり見られない そこで 今回は glioblastoma を除いた脳腫瘍をとりあげ その画像特に MRI と病理における鑑別診断を文献的考察を加えて述べる 血管性脳腫瘍の画像診断 3 血管周皮腫 Hemangiopericytoma 髄膜に癒着し 髄膜腫との鑑別は難しいことがある しかし 形は不整形 造影剤では不整に造影される 腫瘍周辺部は 浮腫が強い 脳内への浸潤性を示す 組織学的には以前は 病理学的には 髄膜腫の中に分類されていたが WHOの新分類で分離された Grade II と Grade III に最近分類されるようになり Grade III の方が形が不整でダンベル様の浸潤の形をとったり 造影剤による造影は 壊死部が多く 不整形をとる (Fig. 3) 1 血管腫 (Angioma) T1では底信号であるが T 2 では均一に強く造影される 腫瘍周辺に 浮腫が見られないことや 腫瘍の大きさに比して mass effect は見られないことが特徴である (Fig. 1) 2 血管芽腫 Hemangioblastoma 発生部位が小脳内実質腫瘍であり cyst 形成が見られることから診断は容易である 腫瘍の位置により 手術のアプローチがかわるので 造影剤による撮影では 水平断に加えて 冠状断の撮影が必要である (Fig. 2) Fig. 3 : Hemangiopericytoma grade II : irregular necrotic cysts in the Tumor(Fig. 3-a grade III: irregular size and enhanced Area with necrotic cysts (Fig. 3-b) Fig. 1 : MRI of hemangioma:sagittal view of T1WI(left)and T2WI(right), showing clear round tumor without mass effect or edema Fig. 5 : Angiomatous meningioma:homogeneous enhanced mass attached with tentorium Fig. 2 : MRI of hemangioblastoma;cyst with a mall nodule in the Posterior fossa Fig. 4 : Hemangioendothelioma:attached irregural shaped tumor with dura extending to the excranial area - 41 -
3 Neuro-Oncology の進歩 (Progress in Neuro-Oncology) Vol.20-1 2013 4 血管内皮腫 Hemangioendotherioma 脳実質外腫瘍で 髄膜と接して発生することが多いが まれな腫瘍である 頭蓋骨を破壊して 頭蓋骨外に進展することがある 造影剤で均一に造影されるが 形は キノコ状を示す (Fig. 4) 5 髄膜腫 (Meningiom) 1 Agiomatous meningioma 脳実質外腫瘍として 良性腫瘍である 腫瘍は 硬膜に癒着しており 大きさは 大小さまざまである 造影剤に 均一に強く造影される 腫瘍周辺には 浮腫が少ない Mass effect は少ない (Fig. 5) 2 Atypical meningioma 髄膜に癒着した実質外腫瘍で 腫瘍周辺に浮腫が見られ 形は不整で造影剤では 不整に造影される (Fig. 6) 3 Anaplastic menigngioma 髄膜に癒着し 不整形で造影剤に中心部が壊死がみられやすい この症例は 脳室内に発生した腫瘍である (Fig. 7) Fig. 6 : Atypical meningioma:irregular enhanced tumor with necrosis and edema Fig. 7 : Anaplastic meningioma:central necrosis with irregular enhanced tumor in the ventricle 病理学的鑑別診断 1 血管腫 (Angioma) 大小さまざまな血管が集合しており これらの血管のあいだには腫瘍細胞はみられず リンパ球などの炎症細部が存在するまた 外側には 輪状に石灰化が見られることがある (Fig. 8) 電子顕微鏡的には 内皮細胞が肥厚しており 内腔は狭小化している (Fig. 9) 2 血管芽腫 Hemangioblastoma 一見して 大小多数の毛細血管が集合しており それらの血管の間には クロマチンに富む小型細胞が多数存在する 血管内皮細胞は FactorVIII, 間質細胞は脂肪染色である Zudan( ホルマリン固定ではなく freeze が必要 ) で陽性にみられる 免疫組織染色では GFAP( グリア細胞由来との関係は不明 ) S- 100 蛋白が陽性である (Fig. 10) 超微構造では 内皮細胞間には 正常では隙間が無いが 窓形成 (fenestration) が見られことが特徴であり この構造から 血管内の液状物質が外部に漏出し cyst を形成する (Fig. 11) 3 血管周皮腫 Hemangiopericytoma 多数の大小不規則な形をした血管がみられその間に多数の腫瘍細胞が密集している 特に 血管の形が角の形をしていることから staghorn shape が診断に重要である しかし 典型的な角型をしているとは限らない (Fig. 12) Reticulin 染色で reticulin 繊維が細胞間に豊富にみられる 免疫染色では Vimentin, FactorVIIIa, Desmin, alfa smooth muscle actin (CD34) が陽性を示す Meningioma との鑑別は EMA 染色が陰性である Anaplastic hemangiopericytoma は異形細胞が多く 核分裂が 10 視野に5 以上 壊死像があれば悪性と診断する この悪性度診断は臨床家にとって大切で 術後の治療に重要となる MIB1-LI は 5-10 % と anaplastic meningioma とほぼ同じである 軟部組織から発生する Fibrous histiocytoma と由来が同じと考えられ 名称については今後の問題である 電顕所見は meningioma にみられるような desmosome junction, interdegitatiion は見られず dense material が見られることが特徴である (Fig. 13) 4 血管内皮腫 Hemangioendotherioma この腫瘍も多くの血管の集合がみられ 血管の間いは 腫瘍細胞は見られず 小さな炎症細胞が存在する 血管の内皮細胞が内腔に突出しているのが特徴である 内皮細胞は FactorVIII が陽性で reticulin 染色で網目のように繊維が染色される (Fig. 14) 電顕所見も 血管内細胞が内腔に突出しているのが認められる 5 髄膜腫 (Meningiom) Meningioma の診断は容易であるが atypical か anaplasitic かの鑑別はしばしば困難である 基本的には whorl formation, Psammoma body が見られない 細胞の異型性 細胞分裂像 壊死の程度によ - 42 -
Neuro-Oncologyの進歩 Progress in Neuro-Oncology Vol.20-1 って 分類する また MIB 1 の LI が悪性度の指 標となる 2013 ４ 電 顕 所 見 は 基 本 的 に は desmosome junction, interdegitation がみられることである 異型性が強 免疫染色では EMA 染色が陽性であることが 類似腫瘍との鑑別になる く junctional complex が 少 な る 傾 向 が あ る Fig. 18, Fig. 20 その他 悪性髄膜腫の光顕的鑑別診断を表１に示す 血管腫性髄膜腫 Table 1 血管が豊富にみられる中に 髄膜腫を思わしめる 腫瘍細胞がみられる Fig. 15 Table 1 Differential diagnosis of malignant meningioma 電顕所見は 典型的な髄膜と同じで interdigitation, Desmosome がよく発達している Fig. 16 異形性髄膜腫 退形成性髄膜腫 grade III と grade IV とは 悪性度がつよくなると 異形性 分裂細胞が増え ＭＩＢ １陽性度が増加する Fig. 17, Fig. 19 Fig. 8 : Light microscopy of hemangioma:interstitial Fig. 12 : Light microscopy of hemangiopericytoma cells between many blood vessels left and calcified ring right ight microscopy of hemangioblastoma:many Fig. 10 : L blood cells with bubble like spaces and small interstitial cells ight microscopy of angiomatous meningioma Fig. 15 : L showing many capillaries with meningotheriomaous cells :staghorn like blood vessels a,reticulin rich fibers by reticulin stain b,positive for Vimentin c and CD34 d. Fig. 17 : Li g h t m i c r o s c o p y o f a t y p i c a l m e n - gioma:irregular shaped cells with many mitotic cells without whorl formation and high positive cells of MIB-1 staining Fig. 19 : Li g h t m i c r o s c o p y o f a n a p l a s t i c meningioma: irregular shaped cells with necrosis 43
５ Neuro-Oncologyの進歩 Progress in Neuro-Oncology Vol.20-1 Fig. 9 : Electron microscopy of hemangioma: 2013 ight microscopy of hemangioendothelioma: Fig. 14 : L thickendotherial cells and narrow space of lumen Fig. 11 : Fenestration of hemangioblastoma arrow Fig. 16 : Electron microscopy of angiomatousmengoma showing interdigitaion and desmosome junctions １ many capillaries showing protruded e nd o t h e r i a l c e l l s a r r ow a nd r ic h reticulin fibers lectron microscopy of atypical meningioma Fig. 18 : E showing irregular shaped nucleus Fig. 20 : Electron microscopy of anaplastic menin- gioma showing preserved junctional complex Fig. 13 : Electron microscopy of hemangiopericytoma: characteristic dense materials 44
Neuro-Oncology の進歩 (Progress in Neuro-Oncology) Vol.20-1 2013 6 考察血管性脳腫瘍とは 病理学的には 血管が多数集合し 腫瘍性病変を示すことから 血管腫 血管芽腫 血管内皮腫 血管外皮腫が挙げられるが 脳動静脈奇形は 腫瘍性発育は見られないことから除外される これらの中でも 血管芽腫 (hemangioblastoma) の名称は 良性を示すが 適正な名称がないまま悪性腫瘍の名称が残っている この腫瘍の発生は まだ不明な点が多く 間質細胞がなぜ GFAP 陽性なのか 時には悪性化することなどがある 染色では 脂肪染色が陽性であり 固定がホルマリンでは脂肪が抜けてしまうので 凍結からの染色が必要である 血管外皮腫 (hemangiopericytoma) は 髄膜腫と別の entity と区別され grade II と III に分けられたことも新しく 最近では画像の鑑別も報告されている この腫瘍の起源は pericyte であるが 光顕 電顕でも pericyte からの発生の証拠は掴みにくい しかし hemanigoendothelioama は 内皮細胞の増殖が光顕から推定できる 血管性脳腫瘍は 画像上 造影剤により 強く造影される腫瘍と考えられる この中には glioblastoma が含まれるが 今回は この腫瘍から除き 主に meningeal tumor の鑑別をした まず 画像上 HPC と meningioma の鑑別が臨床上必要である 最近の論文をみると HPC の画像と病理との関連から Zhao らは anaplastic HPC は 明らかに lobulation, cross-leaf の発育 易出血性 壊死化 cyst 形成 不均一性造影 dual tail sign は少ない 骨を破棄しやすい 腫瘍周辺に浮腫などが特徴であると報告している また HPC と meningioma のM RI 上の鑑別として Liu らは 拡散画像でも minimum diffusion coefficient (MinADC) により約 90% の感度で鑑別可能と報告している 一方 Righi らは MRS を用いて myo-inositol, glucose と gluthationno 相対比が HPC では高値を示すことから 鑑別に有用と述べている しかし これらの報告は HPC と anplastic meningioma との鑑別に言及はしていないので 最終的には 病理による鑑別診断によることになる また 両者の鑑別は EMA が重要な染色になるが 実際でも 困難なことがあり 電顕的検索が必要な例もある Meningioma の分類で atypical か anaplastic meningioma かが議論されることがあるが MIB-1 染色により 客観的な陽性率から悪性度を判断することが望まれる 引用文献 1. 河本圭司 吉田純 中里洋一編集 脳腫瘍臨床病理カラーアトラス 第 3 版 2012 2. Liu G, Chen ZY, Ma L, Lou X, et al, Intracranial hemangiopericytoma: MR imaging findings and diagnostic usefulness of minimum ADC values. J MagnReson Imaging. 2013: 10. 1002 3. Righi V, Tugnoli V, Mucci A, MRS study of meningeal hemangiopericytoma and edema: a comparison with meningothelialmeningioma. Oncol Rep. 2012: 1461-7. 4. Zhou JL, Liu JL, Zhang et al, Thirty-nine cases of intracranial hemangiopericytoma and anaplastic hemangiopericytoma: a retrospective review of MRI features and pathological findings. Eur J Radiol. 2012: 3504-10. - 45 -