StudyMed医師国家試験

壊死を囲む核の柵―リング状増強の脳腫瘍を病理で見極める膠芽腫

第109回医師国家試験 D問題 第41問

国試問題にチャレンジ

第109回 D問題 第41問

64歳の男性。右片麻痺を主訴に来院した。6か月前から右足を引きずるようになった。2週前から右手で箸を持ちにくいことに気付き受診した。意識レベルはJCSⅠ-2。脈拍68/分,整。血圧164/88 mmHg。右同名半盲と右片麻痺とを認める。腱反射は右側優位に両側で亢進し,Babinski徴候は両側で陽性である。頭部造影MRI(A)と病変部のH-E染色標本(B)とを別に示す。  診断はどれか。

第109回 D問題 第41問の問題画像
  1. a.膠芽腫
  2. b.髄膜腫
  3. c.脳膿瘍
  4. d.悪性リンパ腫
  5. e.転移性脳腫瘍

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、ゆっくり進む片麻痺の原因となった脳の病変を、経過・画像・病理の3つから診断する問題だ。特に、造影MRIの増強パターンと、H-E染色で壊死のまわりに何が並んでいるかに注目してほしい。まずは経過から、どんな病態を考えるかな。
医学生医学生
半年かけて足から手へと症状が広がっているので、脳梗塞のような突然発症ではなさそうです。腫瘍のような占拠性病変でしょうか。
ドクタードクター
その読みでいい。月単位で着実に悪化するのは、少しずつ大きくなる病変の典型的な経過だ。では神経所見から、病変はどこにあると考える?
医学生医学生
右片麻痺と右同名半盲なので左の大脳半球ですね。神経内科の実習で、同名半盲は視交叉より後ろの障害と教わりました。
ドクタードクター
その通り。右同名半盲は左の視索、外側膝状体、視放線、後頭葉のどこかの障害で起こる。腱反射亢進やBabinski徴候は錐体路障害のサインだね。それが両側で陽性なのは、病変が反対側にも影響している、たとえば脳梁を介した進展や腫瘍と浮腫による圧排の可能性を示唆する。軽い意識障害も、頭蓋内圧亢進や広い範囲の脳機能低下を反映していると考えられる。
医学生医学生
かなり大きな病変なんですね。MRIはどう読めばいいですか。
ドクタードクター
造影MRIでは、左の頭頂葉から後頭葉にかけて、縁が不整で壁の厚さがまちまちなリング状に造影される腫瘤がある。内部は造影されず、壊死を反映していると考えられる。周囲には浮腫と圧排所見を伴っているよ。
医学生医学生
リング状増強というと、国試の問題集では脳膿瘍と転移性脳腫瘍が必ず出てきます。正直、画像だけだと区別がつきません。
ドクタードクター
そこで病理が決め手になる。H-E染色では、壊死巣を取り囲むように腫瘍細胞の核が柵のように整列している。これを偽柵状配列、pseudopalisadingと呼ぶ。膠芽腫を特徴づける組織像なんだ。
医学生医学生
病理学の講義で聞いた名前です。じゃあ答えは膠芽腫ですね。
ドクタードクター
正解。中高年に多く、数か月で神経症状が進む最も悪性度の高いグリオーマで、壁の厚い不整なリング状増強、中心壊死、広い浮腫、そして偽柵状壊死と微小血管増殖。すべてが今回の所見と合う。ほかの選択肢がなぜ違うかも確認しよう。まず脳膿瘍は?
医学生医学生
同じリング状増強ですが、被膜が薄くてなめらかなんでしたっけ。
ドクタードクター
そう。脳膿瘍の被膜は薄く比較的均一で、拡散強調像で内部の膿が強い高信号になるのが鑑別のポイントだ。病理なら好中球の密集した膿と、それを囲む肉芽組織や線維性被膜がみられる。発熱や中耳炎、副鼻腔炎、心疾患などの感染源の記載もないね。
医学生医学生
転移性脳腫瘍は成人の脳腫瘍で多いので、つい選びたくなります。
ドクタードクター
頻度は高いから、鑑別に挙げる姿勢は正しい。ただ転移は灰白質と白質の境界付近に多発しやすく、腫瘍の大きさの割に浮腫が強い。担癌歴の記載がなく単発で、病理も肺腺癌のような上皮性腫瘍の像ではない。偽柵状配列はグリア系腫瘍の所見だから区別できる。
医学生医学生
悪性リンパ腫と髄膜腫はどうでしょう。
ドクタードクター
中枢神経原発悪性リンパ腫は多くがびまん性大細胞型B細胞リンパ腫で、脳室周囲や脳梁、深部白質に好発し、内部まで均一に強く造影されることが多い。病理では大型の異型リンパ球が血管のまわりを取り巻く血管周囲性浸潤が特徴だ。髄膜腫は硬膜に付着する脳実質外の腫瘍で、多くは良性。均一に強く造影されてdural tail signを伴うことがあり、組織では渦巻き状配列や砂粒体がみられる。どちらも今回の画像・病理とは合わないね。
医学生医学生
経過で腫瘍を疑い、神経所見で場所を決め、画像でリング状増強を拾って、最後に病理で確定する流れですね。
ドクタードクター
その通り。発展知識として、WHO 2021分類では膠芽腫はIDH野生型の星細胞系腫瘍、CNS WHO grade 4と定義されている。IDH変異をもつgrade 4の腫瘍は「星細胞腫、IDH変異型」として別に扱うんだ。脳梁を越えて両側に広がると、蝶が羽を広げたようなbutterfly gliomaの形になることもある。
医学生医学生
治療は手術で取りきれるんでしょうか。
ドクタードクター
腫瘍細胞は造影される範囲を越えて周囲の脳に浸潤しているので、全摘出は難しい。最大限安全な範囲で切除したあと、放射線治療とアルキル化薬のテモゾロミドを併用し、続けてテモゾロミドで維持療法を行うのが標準だ。MGMT遺伝子プロモーターがメチル化されているとテモゾロミドが効きやすい。それでも生存期間中央値は1年半前後と、予後は厳しい。
医学生医学生
脳神経外科の実習で、術後に放射線治療を受けている患者さんを担当しました。機能を残すことと腫瘍を取ることのバランスが難しいと先生がおっしゃっていました。
ドクタードクター
まさにそこが膠芽腫診療の難しさだ。麻痺や言語など大事な機能を守りながら、どこまで切除するかを判断する。だからこそ、早い段階で疑って画像検査につなげることが大切なんだ。

まとめ

中高年で数か月かけて進行する局所神経症状があり、造影MRIで壁が厚く不整なリング状増強と中心壊死、周囲の浮腫を示す脳実質内腫瘍をみたら、膠芽腫を考えます。病理では壊死巣を取り囲む腫瘍細胞核の偽柵状配列と微小血管増殖が決め手で、WHO 2021分類ではIDH野生型のCNS WHO grade 4と定義されます。リング状増強の鑑別として、脳膿瘍は薄く平滑な被膜と拡散強調像での内部高信号、転移性脳腫瘍は皮髄境界の多発と担癌歴が手がかりとなり、髄膜腫や中枢神経原発悪性リンパ腫は均一な造影と特徴的な組織像で区別します。治療は最大限安全切除のあとに放射線治療とテモゾロミドを併用しますが、浸潤性に発育するため予後は不良です。経過・神経所見・画像・病理を順に積み上げて診断する考え方は、脳腫瘍の鑑別全般の基本となります。

解答・解説

正解はaです

所見の整理

・64歳男性。6か月前から右下肢を引きずり、2週前から右手の巧緻運動障害(箸が持ちにくい)が加わった。数か月単位で着実に悪化しており、突然発症の脳卒中ではなく、ゆっくり大きくなる占拠性病変を考える経過である。 ・右片麻痺と、腱反射の右側優位の亢進、Babinski徴候(足底をこすると母趾が背屈する病的反射)陽性は、錐体路(大脳皮質の運動野から脊髄へ下る運動の経路)の障害を示す。右半身の症状なので左大脳半球の病変である。Babinski徴候が両側で陽性であることは、病変が対側にも影響を及ぼしている(脳梁を介した進展や、腫瘍と周囲浮腫による圧排)可能性を示唆する。 ・右同名半盲は、左側の視索・外側膝状体・視放線・後頭葉視覚野のいずれかの障害で起こる。 ・JCS(Japan Coma Scale)Ⅰ-2は「見当識障害がある」程度の軽い意識障害で、頭蓋内圧亢進や広範な脳機能障害を反映している。

画像・病理の読み方

・頭部造影MRI(A)では、左の頭頂葉〜後頭葉にかけて、辺縁が不整で厚みの不均一なリング状増強効果を示す腫瘤があり、内部は造影されない壊死部と考えられる。周囲には浮腫と圧排所見を伴う。 ・H-E(ヘマトキシリン・エオジン)染色標本(B)では、壊死巣を取り囲むように腫瘍細胞の核が柵のように並ぶ「偽柵状配列(pseudopalisading)」がみられる。これは膠芽腫を特徴づける組織像である。

診断へのプロセス

高齢者、数か月の進行性経過、不整なリング状増強(内部壊死)を示す脳実質内腫瘍、そして病理での偽柵状壊死がそろっており、膠芽腫と診断できる。リング状増強を示す病変の鑑別としては脳膿瘍と転移性脳腫瘍が重要だが、感染徴候や担癌歴がないこと、病理所見が決め手となる。本問は画像だけでなく病理像が示されているので、組織学的特徴から確定させる問題である。

選択肢考察

  1. ○a.  膠芽腫

    高齢者に好発し、数か月で神経症状が急速に進行する悪性グリオーマである。造影MRIでは中心壊死を反映した壁の厚さが不均一なリング状増強を示し、周囲に広い浮腫を伴う。組織学的には壊死巣を取り囲む腫瘍細胞核の偽柵状配列と微小血管増殖が特徴であり、本例の臨床経過・画像・病理がすべて合致する。

  2. ×b.  髄膜腫

    髄膜腫はくも膜の細胞から発生する脳実質外腫瘍で、円蓋部や大脳鎌、蝶形骨縁などの硬膜に付着して発育する。多くは良性で成長は緩徐であり、造影MRIでは全体が均一に強く造影され、硬膜に沿った造影(dural tail sign)を伴うことがある。組織では渦巻き状(whorl)配列や砂粒体(psammoma body)がみられ、脳実質内の壊死を伴うリング状増強や偽柵状配列とは合わない。

  3. ×c.  脳膿瘍

    脳膿瘍もリング状増強を示すが、被膜は薄く比較的均一で平滑である点が膠芽腫と異なる。拡散強調像で内部の膿が著明な高信号(拡散低下)を示すのも鑑別点である。病理では好中球などの炎症細胞が密集した膿と、それを囲む肉芽組織・線維性被膜がみられる。本例には発熱や感染巣(中耳炎・副鼻腔炎・心疾患など)の記載もなく、偽柵状配列を示す病理像とも一致しない。

  4. ×d.  悪性リンパ腫

    中枢神経原発悪性リンパ腫は多くがびまん性大細胞型B細胞リンパ腫で、脳室周囲や脳梁、深部白質に好発する。造影MRIでは境界がやや不明瞭な腫瘤が内部まで均一に強く造影されることが多く(免疫不全者では壊死を伴うことがある)、拡散強調像で高信号を示す。組織では大型の異型リンパ球が血管周囲を取り囲むように増殖する(血管周囲性浸潤)のが特徴で、本例の病理像とは異なる。

  5. ×e.  転移性脳腫瘍

    転移性脳腫瘍は成人の脳腫瘍として頻度が高く、灰白質と白質の境界付近に多発しやすい。境界明瞭で、リング状あるいは結節状に造影され、腫瘍の大きさに比べて周囲の浮腫が強い。本例では悪性腫瘍の既往の記載がなく、病変は単発である。病理では肺癌の腺癌など原発巣の組織型を反映した上皮性腫瘍の像を示し、グリア系腫瘍に特徴的な偽柵状壊死とは区別される。

膠芽腫(glioblastoma)の概要

・成人の原発性悪性脳腫瘍で最も多く、グリオーマの中で最も悪性度が高い。好発年齢は中高年(50〜70歳代)で、大脳半球の白質(前頭葉・側頭葉など)に好発する。 ・脳梁を越えて両側大脳半球に広がると、MRIで蝶が羽を広げたような形(butterfly glioma)を示す。 ・WHO脳腫瘍分類(2021年改訂版)では、膠芽腫は「IDH野生型」の星細胞系腫瘍で CNS WHO grade 4 と定義される。IDH変異をもつ grade 4 の腫瘍は、現在は「星細胞腫、IDH変異型、grade 4」と別に扱われる(かつては二次性膠芽腫と呼ばれた)。

症状

・腫瘍そのものと周囲浮腫による頭蓋内圧亢進症状(頭痛、嘔吐、うっ血乳頭) ・局所症状(片麻痺、失語、視野障害など)、けいれん発作、性格変化 ・経過は数週〜数か月と短く、進行が速い。

画像所見

・造影MRI:壁が厚く不整なリング状増強、内部の壊死、周囲の広い浮腫(T2強調像/FLAIRで高信号)、強い圧排効果。 ・腫瘍細胞は造影される範囲を越えて周囲脳に浸潤している。

病理所見

・高い細胞密度、核の多形性、多数の核分裂像 ・偽柵状配列を伴う壊死(pseudopalisading necrosis) ・微小血管増殖(糸球体様血管)

治療と予後

・手術で可能な限り摘出(最大限安全切除)したのち、放射線治療とテモゾロミド(アルキル化薬)の併用、続いてテモゾロミドの維持療法を行うのが標準である。再発時にはベバシズマブ(抗VEGF抗体)などが用いられる。 ・MGMT遺伝子プロモーターのメチル化があるとテモゾロミドの効果が高い。 ・浸潤性に発育するため全摘出は困難で、標準治療を行っても生存期間中央値は1年半前後と予後不良である。

リング状増強を示す脳病変の鑑別

・膠芽腫:壁が厚く不整、単発が多い ・転移性脳腫瘍:多発しやすい、皮髄境界、担癌歴 ・脳膿瘍:薄く平滑な被膜、拡散強調像で内部高信号、感染巣の存在 ・その他:トキソプラズマ症(免疫不全者)、脱髄病変(開いたリング状増強)など

POINT

・高齢者で数か月の進行性の局所神経症状+不整なリング状増強(中心壊死)の脳実質内腫瘍 → 膠芽腫を考える。 ・病理の決め手は「壊死周囲の核の偽柵状配列」と「微小血管増殖」。 ・WHO 2021分類では膠芽腫はIDH野生型、CNS WHO grade 4。 ・リング状増強の鑑別:脳膿瘍(薄く平滑な被膜、拡散強調像で高信号)、転移性脳腫瘍(多発、担癌歴)。 ・髄膜腫は均一に造影される実質外腫瘍、中枢神経原発悪性リンパ腫は均一に造影され血管周囲性浸潤を示す。 ・標準治療は最大限安全切除+放射線治療+テモゾロミド。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。