Опухоль мозга возникает, когда в мозге образуются аномальные клетки . [2] Существует два основных типа опухолей : злокачественные (раковые) опухоли и доброкачественные (нераковые) опухоли. [2] Их можно дополнительно классифицировать как первичные опухоли , которые начинаются в мозге, и вторичные опухоли, которые чаще всего распространяются из опухолей, расположенных за пределами мозга, известные как метастазы в мозг . [1] Все типы опухолей мозга могут вызывать симптомы, которые различаются в зависимости от размера опухоли и пораженной части мозга. [2] Если симптомы существуют, они могут включать головные боли , судороги , проблемы со зрением , рвоту и психические изменения. [1] [2] [7] Другие симптомы могут включать трудности при ходьбе, речи, ощущениях или потерю сознания . [1] [3]
Причина большинства опухолей мозга неизвестна, хотя до 4% случаев рака мозга могут быть вызваны излучением КТ. [2] [8] К редким факторам риска относятся воздействие винилхлорида , вируса Эпштейна-Барр , ионизирующего излучения и наследственные синдромы, такие как нейрофиброматоз , туберозный склероз и болезнь фон Гиппеля-Линдау . [1] [2] [3] Исследования воздействия мобильных телефонов не выявили четкого риска. [3] Наиболее распространенными типами первичных опухолей у взрослых являются менингиомы (обычно доброкачественные) и астроцитомы , такие как глиобластомы . [1] У детей наиболее распространенным типом является злокачественная медуллобластома . [3] Диагноз обычно ставится на основании медицинского осмотра вместе с компьютерной томографией (КТ) или магнитно-резонансной томографией (МРТ). [2] Затем результат часто подтверждается биопсией . На основании полученных данных опухоли подразделяются на различные степени тяжести . [1]
Лечение может включать комбинацию хирургического вмешательства , лучевой терапии и химиотерапии . [1] Если случаются судороги, могут потребоваться противосудорожные препараты. [1] Дексаметазон и фуросемид — это лекарства, которые могут использоваться для уменьшения отека вокруг опухоли. [1] Некоторые опухоли растут постепенно, требуя только наблюдения и, возможно, не требуя дальнейшего вмешательства. [1] Изучаются методы лечения, использующие иммунную систему человека . [2] Результаты лечения злокачественных опухолей значительно различаются в зависимости от типа опухоли и того, насколько далеко она распространилась на момент постановки диагноза. [3] Хотя доброкачественные опухоли растут только в одной области, они все равно могут представлять угрозу для жизни в зависимости от их размера и местоположения. [9] Злокачественные глиобластомы обычно имеют очень плохие результаты, в то время как доброкачественные менингиомы обычно имеют хорошие результаты. [3] Средний пятилетний показатель выживаемости для всех (злокачественных) видов рака мозга в Соединенных Штатах составляет 33%. [4]
Вторичные, или метастатические , опухоли головного мозга встречаются примерно в четыре раза чаще, чем первичные опухоли головного мозга, [2] [10] причем около половины метастазов возникают из- за рака легких . [2] Первичные опухоли головного мозга возникают примерно у 250 000 человек в год во всем мире и составляют менее 2% случаев рака. [3] У детей младше 15 лет опухоли головного мозга уступают по распространенности только острому лимфобластному лейкозу . [11] В Новом Южном Уэльсе, Австралия, в 2005 году средняя экономическая стоимость случая рака головного мозга за всю жизнь составила 1,9 млн австралийских долларов, что является самым большим показателем среди всех видов рака. [12]
Признаки и симптомы опухолей головного мозга обширны. Люди могут испытывать симптомы независимо от того, является ли опухоль доброкачественной (не раковой) или раковой . [13] Первичные и вторичные опухоли головного мозга проявляются схожими симптомами в зависимости от местоположения, размера и скорости роста опухоли. [14] Например, более крупные опухоли в лобной доле могут вызывать изменения в способности мыслить. Однако меньшая опухоль в такой области, как область Вернике (небольшая область, отвечающая за понимание языка), может привести к большей потере функции. [15]
Головные боли в результате повышенного внутричерепного давления могут быть ранним симптомом рака мозга. [16] Однако изолированная головная боль без других симптомов встречается редко, и другие симптомы, включая зрительные нарушения, могут возникнуть до того, как головные боли станут обычным явлением. [16] Существуют определенные предупреждающие признаки головной боли, которые делают головную боль более вероятной, связанной с раком мозга. [16] Они определяются как «ненормальное неврологическое обследование, головная боль, ухудшающаяся при маневре Вальсальвы , головная боль, вызывающая пробуждение от сна, новая головная боль у пожилых людей, прогрессирующая головная боль, атипичные признаки головной боли или пациенты, которые не соответствуют строгому определению мигрени». [16] Другими сопутствующими признаками являются головные боли, которые усиливаются по утрам или которые стихают после рвоты. [17]
Мозг разделен на доли, и каждая доля или область имеет свою собственную функцию. [18] [19] Опухоль в любой из этих долей может повлиять на производительность области. Симптомы часто связаны с местоположением опухоли, но каждый человек может испытывать что-то свое. [20]
Личность человека может быть изменена из-за опухолей, повреждающих доли мозга. Поскольку лобная, височная и теменная доли [14] контролируют торможение, эмоции, настроение, суждение, рассуждение и поведение, опухоль в этих областях может вызывать неадекватное социальное поведение, [24] истерики, [24] смех над вещами, которые не заслуживают смеха, [24] и даже психологические симптомы, такие как депрессия и беспокойство. [20] Необходимы дополнительные исследования эффективности и безопасности лекарств от депрессии у людей с опухолями мозга. [25]
Изменения личности могут иметь пагубные последствия, такие как безработица, нестабильные отношения и отсутствие контроля. [18]
Наиболее известной причиной рака мозга является ионизирующее излучение . [8] [26] Приблизительно 4% случаев рака мозга у населения в целом вызваны излучением КТ . [8] Для рака мозга, который следует за КТ с задержкой в 2 года или более, было подсчитано, что 40% связаны с излучением КТ. [8] Связь между ионизирующим излучением и раком мозга лучше всего можно объяснить радиационным канцерогенезом и традиционными моделями онкогенеза . Стохастические эффекты ионизирующего излучения демонстрируют зависимость доза-реакция на вероятность возникновения, но не зависимость доза-реакция на тяжесть заболевания. Большинство случаев рака мозга, вызванных радиацией, вызваны ионизирующим излучением от медицинских источников, таких как КТ.
Мутации и делеции генов-супрессоров опухолей , таких как P53 , считаются причиной некоторых форм опухолей мозга. [27] Наследственные заболевания, такие как болезнь фон Гиппеля-Линдау , туберозный склероз , множественная эндокринная неоплазия и нейрофиброматоз 2-го типа , несут высокий риск развития опухолей мозга. [1] [28] [29] Люди с целиакией имеют немного повышенный риск развития опухолей мозга. [30] Курение может увеличивать риск, но доказательства этого остаются неясными. [31]
Хотя исследования не показали никакой связи между излучением сотовых телефонов или мобильных телефонов и возникновением опухолей мозга, [32] Всемирная организация здравоохранения классифицировала излучение мобильных телефонов по шкале МАИР как группу 2B – возможно канцерогенное. [33] Утверждение о том, что использование сотовых телефонов может вызывать рак мозга, вероятно, основано на эпидемиологических исследованиях, которые наблюдали небольшое увеличение риска глиомы среди активных пользователей беспроводных телефонов. Когда проводились эти исследования, использовались телефоны GSM (2G). Современные телефоны третьего поколения (3G) излучают в среднем около 1% энергии, излучаемой этими телефонами GSM (2G), и поэтому обнаружение связи между использованием сотовых телефонов и повышенным риском рака мозга не основано на текущем использовании телефонов. [3]
Человеческий мозг окружен системой соединительнотканных мембран, называемых мозговыми оболочками , которые отделяют мозг от черепа . Это трехслойное покрытие состоит из (снаружи внутрь) твердой мозговой оболочки , паутинной мозговой оболочки и мягкой мозговой оболочки . Паутинная и мягкая мозговая оболочка физически связаны и поэтому часто рассматриваются как один слой, лептоменингеальная оболочка . Между паутинной и мягкой мозговой оболочкой находится субарахноидальное пространство , которое содержит спинномозговую жидкость (СМЖ). Эта жидкость циркулирует в узких пространствах между клетками и через полости в мозге, называемые желудочками , для поддержки и защиты мозговой ткани. Кровеносные сосуды входят в центральную нервную систему через периваскулярное пространство над мягкой мозговой оболочкой. Клетки в стенках кровеносных сосудов плотно соединены, образуя гематоэнцефалический барьер , который защищает мозг от токсинов , которые могут попасть через кровь. [34]
Опухоли мозговых оболочек — менингиомы , и часто они доброкачественные. Хотя технически они не являются опухолями мозговой ткани, их часто считают опухолями мозга, поскольку они выступают в пространство, где находится мозг, вызывая симптомы. Поскольку они обычно являются медленно растущими опухолями, менингиомы могут быть довольно большими к моменту появления симптомов. [35]
Мозг человека и других позвоночных состоит из очень мягкой ткани и имеет желатиноподобную текстуру. Живая мозговая ткань имеет розовый оттенок цвета снаружи ( серое вещество ) и почти полностью белый внутри ( белое вещество ), с едва заметными вариациями цвета. Три крупнейших отдела мозга:
Эти области состоят из двух широких классов клеток: нейронов и глии . Эти два типа одинаково многочисленны в мозге в целом, хотя глиальные клетки превосходят нейроны примерно в 4 раза в коре головного мозга . Глия бывает нескольких типов, которые выполняют ряд критических функций, включая структурную поддержку, метаболическую поддержку, изоляцию и руководство развитием. [36] Первичные опухоли глиальных клеток называются глиомами и часто являются злокачественными к моменту постановки диагноза. [37]
Таламус и гипоталамус являются основными отделами промежуточного мозга , а гипофиз и эпифиз прикреплены к его нижней части; опухоли гипофиза [ 38] и эпифиза [39] часто бывают доброкачественными.
Ствол мозга находится между большой корой головного мозга и спинным мозгом. Он делится на средний мозг, мост и продолговатый мозг. [34]
Спинной мозг считается частью центральной нервной системы . [40] Он состоит из тех же клеток, что и мозг: нейронов и глиальных клеток. [34]
Хотя нет никаких специфических или единичных симптомов или признаков, наличие комбинации симптомов и отсутствие соответствующих указаний на другие причины может быть показателем для исследования на предмет возможности опухоли мозга. Опухоли мозга имеют схожие характеристики и препятствия, когда дело доходит до диагностики и терапии с опухолями, расположенными в других частях тела. Однако они создают специфические проблемы, которые тесно связаны со свойствами органа, в котором они находятся. [41]
Диагностика часто начинается с изучения истории болезни , отмечая предшествующие заболевания и текущие симптомы. Клинические и лабораторные исследования помогут исключить инфекции как причину симптомов. Обследования на этом этапе могут включать осмотр глаз, отоларингологическое (или ЛОР) и электрофизиологическое обследование. Использование электроэнцефалографии (ЭЭГ) часто играет роль в диагностике опухолей мозга. [42]
Опухоли мозга, по сравнению с опухолями в других частях тела, представляют собой проблему для диагностики. Обычно радиоактивные индикаторы поглощаются в больших объемах опухолями из-за высокой активности опухолевых клеток, что позволяет проводить радиоактивную визуализацию опухоли. Однако большая часть мозга отделена от крови гематоэнцефалическим барьером ( ГЭБ), мембраной, которая осуществляет строгий контроль над тем, какие вещества могут проникать в мозг. Поэтому многие индикаторы, которые могут легко достигать опухолей в других частях тела, не смогут достичь опухолей мозга, пока опухоль не нарушит ГЭБ. Нарушение ГЭБ хорошо визуализируется с помощью МРТ или КТ и поэтому считается основным диагностическим индикатором злокачественных глиом, менингиом и метастазов в мозг. [41]
Отек или затруднение оттока спинномозговой жидкости (СМЖ) из мозга могут вызвать (ранние) признаки повышенного внутричерепного давления , что клинически выражается в головных болях , рвоте или измененном состоянии сознания , а у детей — в изменении диаметра черепа и выбухании родничков . Более сложные симптомы, такие как эндокринные дисфункции, должны насторожить врачей и не исключать опухоли мозга. [ требуется цитата ]
Двусторонний височный дефект поля зрения (из-за сдавления зрительного перекреста ) или расширение зрачка, а также возникновение медленно развивающихся или внезапно возникающих очаговых неврологических симптомов , таких как когнитивные и поведенческие нарушения (включая нарушение суждения, потерю памяти, отсутствие узнавания, нарушения пространственной ориентации), изменения личности или эмоций, гемипарез , гипестезия , афазия , атаксия , нарушение поля зрения , нарушение обоняния, нарушение слуха, паралич лицевого нерва , двоение в глазах или более серьезные симптомы, такие как тремор , паралич одной стороны тела , гемиплегия или (эпилептические) припадки у пациента с отрицательным анамнезом эпилепсии, должны повышать вероятность опухоли мозга. [ требуется ссылка ]
Медицинская визуализация играет центральную роль в диагностике опухолей мозга. Ранние методы визуализации — инвазивные и иногда опасные — такие как пневмоэнцефалография и церебральная ангиография были заброшены в пользу неинвазивных методов с высоким разрешением, особенно магнитно-резонансной томографии (МРТ) и компьютерной томографии (КТ), [40] хотя МРТ обычно является используемым эталонным стандартом. [43] Новообразования часто отображаются в виде разноцветных масс (также называемых процессами) на КТ или МРТ. [ необходима цитата ]
В последнее время были достигнуты успехи в повышении полезности МРТ в предоставлении физиологических данных, которые могут помочь в постановке диагноза и прогнозировании. Сама по себе МРТ достаточна для определения местоположения и морфологии опухоли мозга, но другие типы МРТ могут использоваться в дополнение к этому, такие как МРА, МРС, пМРТ, фМРТ и ДВИ. Эти методы визуализации помогают врачам и хирургам диагностировать тип опухоли, планировать операцию и оценивать лечение и лучевую/химиотерапию. Лечение лучевой и химиотерапией может привести к вызванным лечением изменениям в мозге, видимым на обычных снимках, и которые может быть трудно отличить от рецидива опухоли. [44]
Магнитно-резонансная ангиография (МРА) – исследует кровеносные сосуды в мозге. При диагностике опухолей мозга МРА обычно проводятся перед операцией, чтобы помочь хирургам лучше понять сосудистую сеть опухоли. Например, было проведено исследование, в котором хирурги смогли отделить доброкачественные опухоли мозга от злокачественных, проанализировав формы кровеносных сосудов, извлеченных с помощью МРА. [45] Хотя это и не обязательно, некоторые МРА могут вводить контрастное вещество, гадолиний, пациенту для получения улучшенного изображения
Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) — измеряет метаболические изменения или химические изменения внутри опухоли. Наиболее распространенной МРС является протонная спектроскопия с ее частотой, измеряемой в частях на миллион (ppm). Глиомы или злокачественные опухоли мозга имеют спектры, отличные от нормальной мозговой ткани, поскольку они имеют более высокий уровень холина и более низкие сигналы N-ацетил аспартата (NAA). [46] Использование МРС в диагностике опухолей мозга может помочь врачам определить тип опухоли и ее агрессивность. Например, доброкачественные опухоли мозга или менингиома имеют повышенный уровень аланина. Это также может помочь отличить опухоли мозга от рубцовых тканей или мертвых тканей, вызванных предыдущей лучевой терапией, которая не имеет повышенного уровня холина [47] , как опухоли мозга, и от имитирующих опухоль поражений, таких как абсцессы или инфаркты.
Перфузионная магнитно-резонансная томография (пМРТ) — оценка объема крови и кровотока в различных частях мозга и опухолях мозга. пМРТ требует инъекции контрастного вещества, обычно гадопентетата димеглюмина (Gd-DTPA) в вены для усиления контраста. пМРТ обеспечивает карту объема церебральной крови, которая показывает васкуляризацию опухоли и ангиогенез. Опухоли мозга требуют большего кровоснабжения и, таким образом, показывают высокий объем церебральной крови на карте пМРТ. Сосудистая морфология и степень ангиогенеза от пМРТ помогают определить степень злокачественности опухолей мозга. Для диагностики опухолей мозга пМРТ полезна для определения наилучшего места для проведения биопсии и для снижения ошибки выборки. пМРТ также ценна для определения после лечения, является ли аномальная область оставшейся опухолью или рубцовой тканью. Для пациентов, проходящих антиангиогенную терапию рака, пМРТ может дать врачам лучшее представление об эффективности лечения путем мониторинга объема церебральной крови опухоли. [48]
Функциональная МРТ (фМРТ) — измеряет изменения кровотока в активных частях мозга, пока пациент выполняет задачи, и предоставляет конкретные области мозга, которые отвечают за определенные функции. Перед выполнением операции по удалению опухоли мозга у пациентов нейрохирурги используют фМРТ, чтобы избежать повреждения структур мозга, которые соответствуют важным функциям мозга, при резекции опухоли в то же время. Предоперационная фМРТ важна, поскольку часто бывает трудно различить анатомию около опухоли, поскольку она искажает окружающие ее области. Нейрохирурги используют фМРТ, чтобы спланировать, выполнять ли резекцию, при которой опухоль хирургическим путем удаляется в максимально возможной степени, биопсию, при которой берется хирургический образец для постановки диагноза, или вообще не проводить операцию. Например, нейрохирург может быть против резекции опухоли около двигательной коры, поскольку это повлияет на движения пациента. Без предоперационной фМРТ нейрохирургу пришлось бы проводить трепанацию черепа в сознании, при которой пациенту пришлось бы взаимодействовать во время открытой операции, чтобы увидеть, повлияет ли удаление опухоли на важные функции мозга. [49]
Диффузионно-взвешенная визуализация (DWI) — форма МРТ, которая измеряет случайное броуновское движение молекул воды вдоль градиента магнитного поля. Для диагностики опухолей мозга измерение кажущегося коэффициента диффузии (ADC) в опухолях мозга позволяет врачам классифицировать тип опухоли. Большинство опухолей мозга имеют более высокий ADC, чем нормальные ткани мозга, и врачи могут сопоставить наблюдаемый ADC опухоли мозга пациента со списком принятых ADC, чтобы определить тип опухоли. DWI также полезна для целей лечения и терапии, где изменения в диффузии могут быть проанализированы в ответ на лекарственную, лучевую или генную терапию. Успешный ответ приводит к апоптозу и увеличению диффузии, в то время как неудачное лечение приводит к неизменным значениям диффузии. [50]
Компьютерная томография (КТ) — использует рентгеновские лучи для получения снимков с разных углов и компьютерную обработку для объединения снимков в трехмерное изображение. КТ обычно служит альтернативой МРТ в случаях, когда пациент не может сделать МРТ из-за клаустрофобии или кардиостимулятора. По сравнению с МРТ, КТ показывает более детальное изображение костных структур вблизи опухоли и может использоваться для измерения размера опухоли. [51] Как и МРТ, контрастный краситель также может быть введен в вены или принят внутрь перед КТ, чтобы лучше очертить любые опухоли, которые могут присутствовать. КТ-сканирование использует контрастные материалы на основе йода и соединений сульфата бария. Недостатком использования КТ по сравнению с МРТ является то, что некоторые опухоли мозга плохо отображаются на КТ-сканировании, потому что некоторые внутриаксиальные массы слабые и напоминают нормальную мозговую ткань. В некоторых сценариях опухоли мозга на КТ-сканировании могут быть ошибочно приняты за инфаркт, инфекцию и демиелинизацию. Чтобы заподозрить, что внутриосевая масса является опухолью мозга, а не другими возможностями, должны быть необъяснимые кальцификации в мозге, сохранение коры и непропорциональный массовый эффект. [52]
КТ-ангиография (КТА) – предоставляет информацию о кровеносных сосудах в мозге с помощью рентгеновских лучей. В КТ-сканере пациенту всегда необходимо вводить контрастное вещество. КТА служит альтернативой МРА.
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) – использует радиоактивные вещества, наиболее распространенным из которых является сахар, известный как ФДГ, в то время как появляются более специфические индикаторы для глиомы. [53] Это введенное вещество поглощается клетками, которые активно делятся. Опухолевые клетки более активны в делении, поэтому они поглощают больше радиоактивного вещества. После инъекции сканер будет использоваться для создания изображения радиоактивных областей в мозге. ПЭТ-сканирование чаще используется для опухолей высокой степени злокачественности, чем для опухолей низкой степени злокачественности. Это полезно после лечения, чтобы помочь врачам определить, является ли аномальная область на изображении МРТ оставшейся опухолью или рубцовой тканью. Рубцовые ткани не будут видны на ПЭТ-сканировании, в отличие от опухолей. [51]
Однако эти методы не могут сами по себе диагностировать глиомы высокой и низкой степени злокачественности, и, таким образом, окончательный диагноз опухоли мозга должен быть подтвержден только гистологическим исследованием образцов опухолевой ткани , полученных либо с помощью биопсии мозга , либо открытой хирургии . Гистологическое исследование имеет важное значение для определения соответствующего лечения и правильного прогноза . Это исследование, проводимое патологом , обычно состоит из трех этапов: интероперационное исследование свежей ткани, предварительное микроскопическое исследование подготовленных тканей и последующее исследование подготовленных тканей после иммуногистохимического окрашивания или генетического анализа. [ необходима цитата ]
Опухоли обладают характеристиками, которые позволяют определить злокачественность и то, как они будут развиваться, а определение этих характеристик позволит медицинской группе определить план лечения. [ необходима цитата ]
Анаплазия или дедифференциация: потеря дифференциации клеток и их ориентации друг относительно друга и кровеносных сосудов, характерная черта анапластической опухолевой ткани. Анапластические клетки полностью утратили контроль над своими нормальными функциями, и многие из них имеют деградировавшую клеточную структуру. Анапластические клетки часто имеют аномально высокие ядерно-цитоплазматические соотношения, и многие из них многоядерные. Кроме того, ядро анапластических клеток обычно имеет неестественную форму или слишком большой размер. Клетки могут стать анапластическими двумя способами: неопластические опухолевые клетки могут дедифференцироваться, становясь анаплазиями (дедифференциация приводит к тому, что клетки теряют всю свою нормальную структуру/функцию), или раковые стволовые клетки могут увеличить свою способность к размножению (т. е. неконтролируемый рост из-за отсутствия дифференциации). [ необходима цитата ]
Атипия : признак аномалии клетки (которая может быть признаком злокачественности). Значимость аномалии во многом зависит от контекста. [54]
Неоплазия : (неконтролируемое) деление клеток. Как таковая неоплазия не является проблематичной, но ее последствия таковы: неконтролируемое деление клеток означает, что масса новообразования увеличивается в размерах, и в замкнутом пространстве, таком как внутричерепная полость, это быстро становится проблематичным, поскольку масса вторгается в пространство мозга, оттесняя его в сторону, что приводит к сдавливанию мозговой ткани и повышению внутричерепного давления и разрушению мозговой паренхимы . Повышенное внутричерепное давление (ВЧД) может быть связано с прямым массовым эффектом опухоли, повышенным объемом крови или повышенным объемом спинномозговой жидкости (СМЖ), что, в свою очередь, может иметь вторичные симптомы. [ необходима цитата ]
Некроз : (преждевременная) смерть клеток, вызванная внешними факторами, такими как инфекция, токсин или травма. Некротические клетки посылают неправильные химические сигналы, которые мешают фагоцитам избавляться от мертвых клеток, что приводит к накоплению мертвой ткани, клеточного мусора и токсинов в месте некротических клеток или рядом с ним [55]
Артериальная и венозная гипоксия , или лишение адекватного снабжения кислородом определенных областей мозга, возникает, когда опухоль использует близлежащие кровеносные сосуды для снабжения кровью, и новообразование вступает в конкуренцию за питательные вещества с окружающей мозговой тканью. [56] В более общем смысле новообразование может вызывать высвобождение конечных продуктов метаболизма (например, свободных радикалов, измененных электролитов, нейротрансмиттеров), а также высвобождение и привлечение клеточных медиаторов (например, цитокинов), которые нарушают нормальную функцию паренхимы. [ необходима ссылка ] [57]
Опухоли могут быть доброкачественными или злокачественными , могут возникать в разных частях мозга и могут быть классифицированы как первичные или вторичные. Первичная опухоль — это опухоль, которая началась в мозге, в отличие от метастатической опухоли, которая распространилась на мозг из другой области тела. [58] Частота возникновения метастатических опухолей примерно в четыре раза выше, чем первичных опухолей. [10] Опухоли могут быть симптоматическими или бессимптомными : некоторые опухоли обнаруживаются, потому что у пациента есть симптомы, другие появляются случайно при сканировании или при вскрытии. [ необходима цитата ]
Классификация опухолей центральной нервной системы обычно происходит по 4-балльной шкале (I-IV), созданной Всемирной организацией здравоохранения в 1993 году. Опухоли I степени являются наименее серьезными и обычно связаны с длительным выживанием, причем тяжесть и прогноз ухудшаются по мере увеличения степени. Опухоли низкой степени часто являются доброкачественными, в то время как более высокие степени являются агрессивно злокачественными и/или метастатическими. Существуют и другие шкалы классификации, многие из которых основаны на тех же критериях, что и шкала ВОЗ, и классифицируются от I до IV. [59]
Наиболее распространенными первичными опухолями головного мозга являются: [60]
Эти распространенные опухоли также можно классифицировать по тканям происхождения, как показано ниже: [62]
Вторичные опухоли мозга являются метастатическими и проникли в мозг из раковых опухолей, возникших в других органах. Это означает, что раковое новообразование развилось в другом органе в другом месте тела, и что раковые клетки просочились из этой первичной опухоли, а затем попали в лимфатическую систему и кровеносные сосуды . Затем они циркулируют по кровотоку и откладываются в мозге. Там эти клетки продолжают расти и делиться, становясь еще одним инвазивным новообразованием ткани первичного рака. Вторичные опухоли мозга очень распространены в терминальных фазах у пациентов с неизлечимым метастазирующим раком; наиболее распространенными типами рака, которые вызывают вторичные опухоли мозга, являются рак легких , рак молочной железы , злокачественная меланома , рак почки и рак толстой кишки (в порядке убывания частоты). [ необходима цитата ]
Вторичные опухоли мозга встречаются чаще первичных; в Соединенных Штатах ежегодно регистрируется около 170 000 новых случаев. Вторичные опухоли мозга являются наиболее распространенной причиной опухолей во внутричерепной полости. Структура костей черепа также может быть подвержена новообразованию, которое по своей природе уменьшает объем внутричерепной полости и может повредить мозг. [63]
Опухоли мозга или внутричерепные новообразования могут быть раковыми (злокачественными) или нераковыми (доброкачественными). Однако определения злокачественных или доброкачественных новообразований отличаются от тех, которые обычно используются для других типов раковых или нераковых новообразований в организме. При раке в других частях тела три злокачественных свойства отличают доброкачественные опухоли от злокачественных форм рака: доброкачественные опухоли самоограничиваются и не вторгаются и не метастазируют. Характеристики злокачественных опухолей включают: [64]
Из вышеперечисленных злокачественных характеристик некоторые элементы не относятся к первичным новообразованиям головного мозга:
В 2016 году ВОЗ реструктурировала свои классификации некоторых категорий глиом , включив в них отдельные генетические мутации , которые были полезны для дифференциации типов опухолей, прогнозов и ответов на лечение. Генетические мутации обычно обнаруживаются с помощью иммуногистохимии , метода, который визуализирует наличие или отсутствие целевого белка с помощью окрашивания . [43]
Анапластическая астроцитома , Анапластическая олигодендроглиома , Астроцитома , Центральная нейроцитома , Карцинома сосудистого сплетения , Папиллома сосудистого сплетения , Опухоль сосудистого сплетения , Коллоидная киста , Дисэмбриопластическая нейроэпителиальная опухоль , Эпендимальная опухоль , Фибриллярная астроцитома , Гигантоклеточная глиобластома , Глиобластома , Глиоматоз головного мозга , Глиосаркома , Гемангиоперицитома , Медуллобластома , Медуллоэпителиома , Менингеальный карциноматоз , Нейробластома , Нейроцитома , Олигоастроцитома , Олигодендроглиома , Менингиома оболочки зрительного нерва , Детская эпендимома , Пилоцитарная астроцитома , Пинеалобластома , Пинеоцитома , Плеоморфная анапластическая нейробластома , Плеоморфная ксантоастроцитома , Первичная лимфома центральной нервной системы , Менингиома крыла клиновидной кости , Субэпендимальная гигантоклеточная астроцитома , Субэпендимома , Трехсторонняя ретинобластома .
Медицинская бригада обычно оценивает варианты лечения и представляет их пострадавшему и его семье. Различные типы лечения доступны в зависимости от типа опухоли и ее расположения, и могут быть объединены для получения наилучших шансов на выживание: [61]
Показатели выживаемости при первичных опухолях головного мозга зависят от типа опухоли, возраста, функционального состояния пациента, объема хирургического удаления и других факторов, специфичных для каждого случая. [69]
Стандартное лечение анапластических олигодендроглиом и анапластических олигоастроцитом — это хирургическое вмешательство с последующей лучевой терапией. Одно исследование показало преимущество в выживании при добавлении химиотерапии к лучевой терапии после операции по сравнению с одной лишь лучевой терапией. [70]
Первичный и наиболее желаемый курс действий, описанный в медицинской литературе, — это хирургическое удаление (резекция) посредством краниотомии . [61] Минимально инвазивные методы становятся доминирующей тенденцией в нейрохирургической онкологии. [71] Основная цель хирургии — удалить как можно больше опухолевых клеток, при этом наилучшим результатом является полное удаление, а в противном случае — циторедукция («удаление массы») опухоли. Общая тотальная резекция (GTR) происходит, когда удаляются все видимые признаки опухоли, а последующие сканирования не показывают никакой очевидной опухоли. [72] В некоторых случаях доступ к опухоли невозможен и затрудняет или делает невозможным хирургическое вмешательство.
Многие менингиомы , за исключением некоторых опухолей, расположенных у основания черепа, можно успешно удалить хирургическим путем. Большинство аденом гипофиза можно удалить хирургическим путем, часто с использованием минимально инвазивного подхода через носовую полость и основание черепа (трансназальный, транссфеноидальный подход). Крупные аденомы гипофиза требуют краниотомии (вскрытия черепа) для их удаления. Лучевая терапия, включая стереотаксические подходы, зарезервирована для неоперабельных случаев. [73]
Несколько текущих исследований направлены на улучшение хирургического удаления опухолей головного мозга путем маркировки опухолевых клеток 5-аминолевулиновой кислотой , которая заставляет их флуоресцировать . [74] Послеоперационная радиотерапия и химиотерапия являются неотъемлемой частью терапевтического стандарта при злокачественных опухолях. [75] [76]
Множественные метастатические опухоли обычно лечатся с помощью лучевой и химиотерапии, а не хирургического вмешательства, и прогноз в таких случаях определяется первичной опухолью и, как правило, неблагоприятный.
Целью лучевой терапии является уничтожение опухолевых клеток, при этом нормальная мозговая ткань остается невредимой. При стандартной внешней лучевой терапии к мозгу применяется несколько процедур стандартной дозы «фракций» радиации. Этот процесс повторяется в общей сложности от 10 до 30 процедур, в зависимости от типа опухоли. Это дополнительное лечение обеспечивает некоторым пациентам улучшенные результаты и более длительные показатели выживаемости. [ необходима цитата ]
Радиохирургия — это метод лечения, который использует компьютерные вычисления для фокусировки излучения на месте опухоли, минимизируя при этом дозу облучения окружающего мозга. Радиохирургия может быть дополнением к другим методам лечения или может представлять собой основной метод лечения некоторых опухолей. Используемые формы включают стереотаксическую радиохирургию, такую как гамма-нож , кибернож или радиохирургия Novalis Tx . [77] [ ненадежный медицинский источник? ]
Лучевая терапия является наиболее распространенным методом лечения вторичных опухолей мозга. Объем лучевой терапии зависит от размера области мозга, пораженной раком. Обычное внешнее лучевое лечение «радиотерапией всего мозга» (WBRT) или «облучение всего мозга» может быть предложено, если есть риск развития других вторичных опухолей в будущем. [78] Стереотаксическая лучевая терапия обычно рекомендуется в случаях, когда имеется менее трех небольших вторичных опухолей мозга. Лучевая терапия может использоваться после резекции опухоли или в некоторых случаях вместо нее. Формы лучевой терапии, используемые при раке мозга, включают внешнюю лучевую терапию , наиболее распространенную, а также брахитерапию и протонную терапию , последняя особенно используется для детей.
Люди, которым проводится стереотаксическая радиохирургия (SRS) и лучевая терапия всего мозга (WBRT) для лечения метастатических опухолей головного мозга, имеют более чем в два раза больший риск развития проблем с обучением и памятью, чем те, кто лечился только SRS. [79] [80] Результаты систематического обзора 2021 года показали, что при использовании SRS в качестве первоначального лечения выживаемость или смертность, связанная с метастазами в мозг, была не выше, чем при использовании только SRS в сочетании с WBRT. [81]
Послеоперационная традиционная ежедневная радиотерапия улучшает выживаемость взрослых с хорошим функциональным благополучием и глиомой высокой степени злокачественности по сравнению с отсутствием послеоперационной радиотерапии. Гипофракционированная радиотерапия имеет схожую эффективность для выживания по сравнению с традиционной радиотерапией, особенно для лиц в возрасте 60 лет и старше с глиобластомой . [82]
Пациентам, проходящим химиотерапию, вводят препараты, предназначенные для уничтожения опухолевых клеток. [61] Хотя химиотерапия может улучшить общую выживаемость у пациентов с наиболее злокачественными первичными опухолями головного мозга, она делает это только у около 20 процентов пациентов. Химиотерапию часто используют у маленьких детей вместо облучения, поскольку облучение может оказывать негативное воздействие на развивающийся мозг. Решение о назначении этого лечения основывается на общем состоянии здоровья пациента, типе опухоли и степени рака. Токсичность и множество побочных эффектов препаратов, а также неопределенный результат химиотерапии при опухолях головного мозга отодвигают это лечение дальше в списке вариантов лечения, предпочитая хирургию и лучевую терапию. [83]
UCLA Neuro-Oncology публикует данные о выживаемости в режиме реального времени для пациентов с диагнозом глиобластома. Это единственное учреждение в Соединенных Штатах, которое показывает, как пациенты с опухолями мозга справляются с текущими методами лечения. Они также показывают список химиотерапевтических препаратов, используемых для лечения опухолей глиомы высокой степени злокачественности. [84]
Генетические мутации оказывают значительное влияние на эффективность химиотерапии. Глиомы с мутациями IDH1 или IDH2 лучше реагируют на химиотерапию, чем те, у которых нет мутации. Потеря хромосомных плеч 1p и 19q также указывает на лучший ответ на химиолучевую терапию. [43]
Шунт может быть использован для облегчения симптомов, вызванных внутричерепным давлением , путем уменьшения накопления жидкости ( гидроцефалии ) , вызванного блокировкой свободного тока спинномозговой жидкости . [85]
Прогноз рака мозга зависит от типа диагностированного рака. Медуллобластома имеет хороший прогноз при химиотерапии, радиотерапии и хирургической резекции, в то время как глиобластома имеет медианную выживаемость всего 15 месяцев даже при агрессивной химиолучевой терапии и хирургии. [86] Глиомы ствола мозга имеют самый плохой прогноз среди всех форм рака мозга, при этом большинство пациентов умирают в течение одного года, даже при терапии, которая обычно состоит из облучения опухоли вместе с кортикостероидами . Однако один тип, фокальные глиомы ствола мозга у детей, кажется, имеет исключительный прогноз, и часто сообщалось о долгосрочной выживаемости. [87]
Прогноз также зависит от наличия генетических мутаций. Некоторые мутации обеспечивают лучший прогноз, чем другие. Мутации IDH1 и IDH2 в глиомах , а также делеция хромосомных плеч 1p и 19q, как правило, указывают на лучший прогноз. Мутации TP53 , ATRX , EGFR , PTEN и TERT также полезны для определения прогноза. [43]
Глиобластома является наиболее агрессивной ( степень 4 ) и наиболее распространенной формой злокачественной первичной опухоли головного мозга. Даже при использовании агрессивной мультимодальной терапии, состоящей из радиотерапии, химиотерапии и хирургического удаления, медиана выживаемости составляет всего 15–18 месяцев. [86] Стандартная терапия глиобластомы состоит из максимальной хирургической резекции опухоли, за которой следует радиотерапия в течение двух-четырех недель после хирургической процедуры по удалению рака, затем химиотерапия , такая как темозоломид . [88] Большинство пациентов с глиобластомой принимают кортикостероид , как правило, дексаметазон , во время болезни для облегчения симптомов. Экспериментальные методы лечения включают таргетную терапию , радиохирургию гамма-ножом , [89] бор-нейтронную захватную терапию , генную терапию и имплантацию химиопрепаратов . [90] [91]
Олигодендроглиомы — неизлечимые, но медленно прогрессирующие злокачественные опухоли головного мозга. Их можно лечить хирургической резекцией , химиотерапией , радиотерапией или комбинацией этих методов. Для некоторых предполагаемых опухолей низкой степени злокачественности (степень II) выбирается только курс бдительного ожидания и симптоматической терапии. Эти опухоли показывают ко-делеции плеч p и q хромосомы 1 и хромосомы 19 соответственно (ко-делеция 1p19q) и, как было обнаружено, особенно чувствительны к химиотерапии, причем в одном отчете утверждается, что они являются одной из самых чувствительных к химиотерапии опухолей. [86] [92] Медианная выживаемость до 16,7 лет была зарегистрирована для олигодендроглиом степени II. [93]
Акустические невриномы — это нераковые опухоли. [94] Их можно лечить хирургическим путем, лучевой терапией или наблюдением. Раннее вмешательство с помощью хирургического вмешательства или лучевой терапии рекомендуется для предотвращения прогрессирующей потери слуха. [95]
Цифры заболеваемости раком мозга показывают значительную разницу между более и менее развитыми странами (в менее развитых странах заболеваемость опухолями мозга ниже). [96] Это можно объяснить недиагностированными смертями, связанными с опухолями (пациенты в крайне бедных ситуациях не диагностируются просто потому, что у них нет доступа к современным диагностическим возможностям, необходимым для диагностики опухоли мозга) и смертями, вызванными другими причинами, связанными с бедностью, которые предотвращают жизнь пациента до того, как разовьются опухоли или опухоли станут опасными для жизни. Тем не менее, статистика показывает, что определенные формы первичных опухолей мозга более распространены среди определенных групп населения. [97]
Частота возникновения астроцитомы низкой степени злокачественности не имеет значительных различий в зависимости от национальности. Однако исследования, изучающие частоту возникновения злокачественных опухолей центральной нервной системы (ЦНС), показали некоторые различия в зависимости от национального происхождения. Поскольку некоторые высокозлокачественные поражения возникают из низкозлокачественных опухолей, эти тенденции заслуживают упоминания. В частности, частота возникновения опухолей ЦНС в Соединенных Штатах, Израиле и странах Северной Европы относительно высока, в то время как в Японии и странах Азии она ниже. Эти различия, вероятно, отражают некоторые биологические различия, а также различия в патологической диагностике и отчетности. [98] Данные о заболеваемости раком во всем мире можно найти в ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения), и ими занимается МАИР ( Международное агентство по изучению рака ), расположенное во Франции. [99]
В Соединенных Штатах в 2015 году приблизительно 166 039 человек жили с опухолями мозга или других органов центральной нервной системы. В 2018 году прогнозировалось, что в 2018 году будет зарегистрировано 23 880 новых случаев опухолей мозга и 16 830 смертей в результате этого [97] , что составляет 1,4 процента всех случаев рака и 2,8 процента всех случаев смерти от рака. [100] Средний возраст постановки диагноза составлял 58 лет, а средний возраст смерти — 65 лет. Диагноз был немного чаще у мужчин, примерно 7,5 случаев на 100 000 человек, в то время как у женщин было на 2 случая меньше — 5,4. Смертность в результате рака мозга составила 5,3 на 100 000 для мужчин и 3,6 на 100 000 для женщин, что делает рак мозга 10-й по значимости причиной смерти от рака в Соединенных Штатах. Общий риск развития рака мозга в течение жизни составляет приблизительно 0,6 процента для мужчин и женщин. [97] [101]
Опухоли головного мозга, других ЦНС или внутричерепные опухоли являются девятым по распространенности видом рака в Великобритании (в 2013 году было диагностировано около 10 600 человек), и это восьмая по распространенности причина смерти от рака (в 2012 году умерло около 5 200 человек). [102] Белые британские пациенты с опухолью мозга на 30% чаще умирают в течение года после постановки диагноза, чем пациенты других этнических групп. Причина этого неизвестна. [103]
В Соединенных Штатах, по оценкам, более 28 000 человек в возрасте до 20 лет имеют опухоль мозга. [104] Ожидается, что в 2019 году у лиц в возрасте до 15 лет будет диагностировано около 3720 новых случаев опухолей мозга. [105] Более высокие показатели были зарегистрированы в 1985–1994 годах, чем в 1975–1983 годах. Существуют некоторые споры относительно причин; одна из теорий заключается в том, что эта тенденция является результатом улучшения диагностики и отчетности, поскольку скачок произошел в то же время, когда МРТ стала широко доступна, и не было никакого совпадающего скачка смертности . Опухоли центральной нервной системы составляют 20–25 процентов случаев рака у детей. [106] [100] [107]
Средний уровень выживаемости при всех первичных формах рака мозга у детей составляет 74%. [104] Рак мозга является наиболее распространенным видом рака у детей до 19 лет и приводит к большему количеству смертей в этой группе, чем лейкемия . [108] У молодых людей дела идут хуже. [109]
Наиболее распространенными типами опухолей головного мозга у детей (0–14 лет) являются: пилоцитарная астроцитома , злокачественная глиома , медуллобластома , нейрональные и смешанные нейронально-глиальные опухоли и эпендимома . [110]
У детей до 2 лет около 70% опухолей мозга — это медуллобластомы , эпендимомы и глиомы низкой степени злокачественности. Реже, и обычно у младенцев, встречаются тератомы и атипичные тератоидно-рабдоидные опухоли . [111] Опухоли зародышевых клеток , включая тератомы, составляют всего 3% первичных опухолей мозга у детей, но их заболеваемость во всем мире значительно различается. [112]
В Великобритании в среднем у 429 детей в возрасте до 14 лет ежегодно диагностируется опухоль головного мозга, а у 563 детей и молодых людей в возрасте до 19 лет этот диагноз ставится [113] .
Иммунотерапия рака активно изучается. Для злокачественных глиом ни одна терапия не показала улучшения продолжительности жизни по состоянию на 2015 год. [114]
В 2000 году исследователи использовали вирус везикулярного стоматита (VSV) для заражения и уничтожения раковых клеток, не затрагивая здоровые клетки. [115] [116]
Под руководством профессора Нори Касахара исследователи из USC , которые сейчас работают в UCLA , сообщили в 2001 году о первом успешном примере применения использования ретровирусных реплицирующихся векторов для трансдукции клеточных линий, полученных из солидных опухолей. [117] Основываясь на этой первоначальной работе, исследователи применили технологию к моделям рака in vivo и в 2005 году сообщили о долгосрочном преимуществе выживаемости в экспериментальной модели опухоли мозга у животных. [118] [ ненадежный медицинский источник? ] Впоследствии, в рамках подготовки к клиническим испытаниям на людях, эта технология была дополнительно разработана Tocagen (фармацевтической компанией, в первую очередь ориентированной на лечение рака мозга) в качестве комбинированного лечения ( Toca 511 и Toca FC ). Это изучается с 2010 года в клиническом испытании фазы I/II для потенциального лечения рецидивирующей глиомы высокой степени злокачественности, включая глиобластому и анапластическую астроцитому. Результаты пока не опубликованы. [119]
Попытки обнаружить и контролировать развитие и реакцию на лечение опухолей головного мозга с помощью жидкой биопсии крови, спинномозговой жидкости или мочи находятся на ранних стадиях развития. [120] [121]
факторы риска, такие как курение, воздействие радиации и вирусная инфекция (ВИЧ), были предложены, но не доказано, как вызывающие рак мозга.
В США ежегодно примерно у 2200 детей и подростков моложе 20 лет диагностируются злокачественные опухоли центральной нервной системы. Более 90 процентов первичных злокачественных новообразований ЦНС у детей локализуются в головном мозге.