揭秘胶质瘤与脑淋巴系统的神秘关联:DTI-ALPS 指数的关键作用

【字体: 时间:2025年04月08日 来源:Cancer Imaging 3.5

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  为探究胶质瘤对淋巴系统功能和脑脊液(CSF)体积的影响,研究人员开展了通过扩散张量成像分析血管周围间隙(DTI-ALPS)和容积磁共振成像(MRI)的研究。结果发现胶质瘤患者 DTI-ALPS 指数降低、CSF 和瘤周脑水肿(PTBE)体积增加。该研究为胶质瘤治疗提供了新方向。

  在大脑这个神秘的 “小宇宙” 里,有一套如同精密管道网络的系统 —— 淋巴系统,它对维持大脑的正常运转至关重要。淋巴系统就像大脑的 “清洁工”,借助动脉搏动推动脑脊液(CSF)在血管周围间隙(PVS)流动,让 CSF 与间质液(ISF)交换,从而清除大脑中的代谢废物,维持大脑的 “整洁” 和细胞外液平衡。
然而,当胶质瘤这个 “不速之客” 出现时,大脑的平静被打破。胶质瘤会使大脑结构和功能发生显著变化,如颅内压升高、血脑屏障(BBB)破坏等。但一直以来,胶质瘤对淋巴系统功能的影响却鲜为人知。此前的研究大多是在动物身上进行的,对于人体的情况了解甚少。而且,传统评估淋巴系统功能的方法具有侵入性,在临床应用中受到很大限制。为了填补这些知识空白,武汉大学中南医院的研究人员开展了一项意义重大的研究,相关成果发表在《Cancer Imaging》上。
研究人员为了深入了解胶质瘤与淋巴系统功能以及脑脊液体积之间的关系,进行了一项前瞻性研究。他们招募了 112 名胶质瘤患者和 56 名健康对照者,所有参与者都接受了磁共振成像(MRI)检查。在检查过程中,研究人员运用了多种关键技术方法:一是采用 3T 扫描仪进行 MRI 数据采集,获取了包括扩散张量成像(DTI)、3D T1 加权快速梯度回波序列、2D T2 加权快速自旋回波图像等多种数据,且扫描时间统一安排在上午 9 点到 12 点,以减少昼夜节律对淋巴系统活动的影响;二是利用 DTI-ALPS 方法评估血管周围间隙的水扩散速率,以此间接衡量淋巴系统功能;三是通过对 MRI 图像的分析,进行脑脊液、肿瘤、瘤周脑水肿(PTBE)的分割和体积测量;四是对手术切除的肿瘤组织进行组织病理学和免疫组化分析,并检测相关基因突变情况。
研究结果如下:
  • 研究人群特征:研究共纳入 168 人,其中 112 例胶质瘤患者(49 名女性,平均年龄 52.8±13.1 岁),56 名健康对照者(27 名女性,平均年龄 53.4±10.7 岁)。所有胶质瘤患者术前均进行了 MRI 扫描,并在成像后三天内进行了肿瘤切除手术。
  • 神经影像学生物标志物的比较分析:与健康对照者相比,胶质瘤患者的平均 DTI-ALPS 指数显著降低(1.266±0.258 vs. 1.395±0.174,),脑脊液体积显著增加(174.53±34.89 vs. 154.25±20.89 )。肿瘤所在半球的 DTI-ALPS 指数低于对侧半球,且双侧均低于健康对照者。此外,高级别胶质瘤患者的 DTI-ALPS 指数低于低级别胶质瘤患者,肿瘤体积和 PTBE 体积更大,但两组脑脊液体积无显著差异。不同 IDH 突变状态的肿瘤之间,神经影像学生物标志物无显著差异。同时,胶质母细胞瘤的肿瘤体积大于星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤,DTI-ALPS 指数更低。
  • 胶质瘤特征与 ALPS 指数的相关性分析:单因素线性回归分析显示,ALPS 指数与年龄、肿瘤分级和 Olig-2 表达显著相关。多因素回归分析表明,肿瘤分级是胶质瘤 ALPS 指数的唯一显著独立因素。此外,ALPS 指数与肿瘤体积、PTBE 体积呈显著负相关,肿瘤体积与 PTBE 体积呈正相关。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了胶质瘤与脑脊液动力学之间的复杂关系。胶质瘤患者 DTI-ALPS 指数降低,表明淋巴系统功能受损,这可能是由于肿瘤导致的大脑微环境改变,影响了血管周围间隙和血脑屏障的完整性。肿瘤体积和 PTBE 体积与 ALPS 指数的负相关关系,说明肿瘤负荷对淋巴系统功能和脑液平衡有重要影响。高级别胶质瘤患者较低的 ALPS 指数,提示肿瘤的侵袭性会加剧这些干扰。而 IDH 突变状态对淋巴系统功能和脑液动力学无显著影响,与以往部分研究结果不同,这凸显了两者关系的复杂性,有待进一步研究。
这项研究具有重要意义,它首次在人体研究中深入探讨了胶质瘤与淋巴系统功能的关系,DTI-ALPS 指数有望成为评估胶质瘤患者淋巴系统功能受损的潜在生物标志物。通过早期检测淋巴系统功能降低,可为高级别胶质瘤患者制定更积极的干预措施提供依据,有助于减缓肿瘤进展和减轻认知功能下降。不过,该研究也存在一些局限性,如样本量相对较小、肿瘤分级标准不一致、缺乏分子或组织学验证以及研究设计为横断面研究等。未来需要更大规模的队列研究、更先进的分子成像技术以及纵向研究,来进一步探索这些机制及其临床应用,为胶质瘤的治疗开辟新的道路。
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