組織病理学 · H2-125A
多発脳転移(組織像・鑑別編)
Metastasis multiplex cerebri
- 描出疾患
- 中枢神経系腫瘍(成人・小児)
🧠 全体像:多発脳転移の頻度・代表的な原発巣 primary tumor原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣)・単発/多発による治療選択 therapeutic options 治療選択(therapeutic options) therapeutic options(治療選択) はH2-139:多発脳転移、悪性黒色腫による脳転移の肉眼・免疫組織化学immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) 所見はH1-088:悪性黒色腫の脳転移で扱った。本項目では、標本を顕微鏡で観察したときに「これは転移巣 metastatic focus 転移巣(metastatic focus) metastatic focus(転移巣) である」と判断するための組織学的な手がかりと、原発性脳腫瘍primary brain tumor 原発性脳腫瘍(primary brain tumor)primary brain tumor(原発性脳腫瘍) との鑑別を整理する。
転移巣を示唆する低倍率所見
| 所見 | 解釈 |
|---|---|
| 境界明瞭な結節性病変 nodular lesion結節性病変(nodular lesion) nodular lesion(結節性病変) | 周囲脳実質 brain parenchyma 脳実質(brain parenchyma) brain parenchyma(脳実質) を圧排 mass effect 圧排(mass effect) mass effect(圧排) しながら発育し、浸潤性境界に乏しいという転移巣 metastatic focus 転移巣(metastatic focus) metastatic focus(転移巣) に典型的な増殖パターン Growth Patterns増殖パターン(Growth Patterns) Growth Patterns(増殖パターン) |
| 灰白質・白質境界gray-white matter junction 灰白質・白質境界(gray-white matter junction)gray-white matter junction(灰白質・白質境界) への分布 | 血管径が急に変化する部位で腫瘍塞栓 tumor thrombus 腫瘍塞栓(tumor thrombus) tumor thrombus(腫瘍塞栓) が捕捉されやすいという、血行性転移hematogenous metastasis 血行性転移(hematogenous metastasis)hematogenous metastasis(血行性転移) に特徴的な分布様式。288例のCTCT(computed tomography)解析では大脳半球の転移が解剖学的なwatershed領域に偏り、脳表面積の29%に転移の37%が集まった1 |
| 多発性・両側性の病変 | 単一の播種イベントではなく、繰り返す血行性播種 Hematogenous Spread 血行性播種(Hematogenous Spread) Hematogenous Spread(血行性播種) を示唆する |
| 病変周囲の血管原性浮腫 Vasogenic Edema血管原性浮腫(Vasogenic Edema) Vasogenic Edema(血管原性浮腫) | 圧排mass effect 圧排(mass effect)mass effect(圧排) と血液脳関門破綻 blood-brain barrier disruption 血液脳関門破綻(blood-brain barrier disruption) blood-brain barrier disruption(血液脳関門破綻) による二次的な浮腫 |
| 病変内の出血・壊死 | 急速な増殖や血流の不均衡に伴う変化で、悪性黒色腫・腎細胞癌renal cell carcinoma (RCC)腎細胞癌(renal cell carcinoma (RCC))renal cell carcinoma (RCC)(腎細胞癌)・絨毛癌Choriocarcinoma絨毛癌(Choriocarcinoma)Choriocarcinoma(絨毛癌)などの転移で目立ちやすい |
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary tumor'>原発腫瘍</span>からの腫瘍細胞の血管内侵入"] --> B["動脈血流で脳へ到達"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gray-white matter junction'>灰白質・白質境界</span>の細い血管で捕捉"]
C --> D["複数部位での結節性増殖"]
D --> E["境界明瞭な<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mass effect'>圧排</span>性腫瘤"]
E --> F["周囲<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Vasogenic Edema'>血管原性浮腫</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mass effect'>占拠効果</span>"]
原発性脳腫瘍との組織学的鑑別
多発性の造影増強病変を顕微鏡で確認する際、原発性の神経膠腫 Glioma 神経膠腫(Glioma) Glioma(神経膠腫) (とくに膠芽腫glioblastoma (GBM)膠芽腫(glioblastoma (GBM))glioblastoma (GBM)(膠芽腫))や中枢神経系リンパ腫と転移性腫瘍 Metastatic Tumors 転移性腫瘍(Metastatic Tumors) Metastatic Tumors(転移性腫瘍) を区別する必要がある。
| 所見 | 転移性癌腫metastatic carcinoma転移性癌腫(metastatic carcinoma)metastatic carcinoma(転移性癌腫) | 原発性神経膠腫 Glioma 神経膠腫(Glioma) Glioma(神経膠腫) (膠芽腫glioblastoma (GBM) 膠芽腫(glioblastoma (GBM))glioblastoma (GBM)(膠芽腫) など) |
|---|---|---|
| 腫瘍境界 | 周囲脳実質 brain parenchyma 脳実質(brain parenchyma) brain parenchyma(脳実質) との境界が比較的明瞭 | 正常脳実質 brain parenchyma 脳実質(brain parenchyma) brain parenchyma(脳実質) へ連続的に浸潤し境界が不明瞭 |
| 細胞形態 | 上皮性の胞巣・腺管様構造、原発巣primary tumor 原発巣(primary tumor)primary tumor(原発巣) によっては角化や色素産生 pigment production 色素産生(pigment production) pigment production(色素産生) を伴う | グリア細胞neuroglia グリア細胞(neuroglia)neuroglia(グリア細胞) 由来の異型細胞 aberrant cell type異型細胞(aberrant cell type) aberrant cell type(異型細胞)、線維性突起を伴う |
| 壊死パターン | 地図状geographic 地図状(geographic)geographic(地図状) 壊死が多い | 偽柵状pseudopalisading 偽柵状(pseudopalisading)pseudopalisading(偽柵状) 壊死が特徴的 |
| 免疫組織化学immunohistochemistry (IHC)免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) | サイトケラチンcytokeratin サイトケラチン(cytokeratin)cytokeratin(サイトケラチン) 陽性、GFAP陰性が典型的。原発巣primary tumor 原発巣(primary tumor)primary tumor(原発巣) の推定には転写因子・ケラチンkeratin ケラチン(keratin)keratin(ケラチン) サブタイプ Subtype サブタイプ(Subtype) Subtype(サブタイプ) の組み合わせ(TTF-1、CK7/CK20、GATA3、SOX10、PAX8など)を重ねる2 | GFAP陽性、サイトケラチンcytokeratin サイトケラチン(cytokeratin)cytokeratin(サイトケラチン) 陰性が典型的 |
| 血管増生vascularity血管増生(vascularity)vascularity(血管増生) | 転移巣metastatic focus 転移巣(metastatic focus)metastatic focus(転移巣) 周囲でも生じうるが、糸球体様glomeruloid 糸球体様(glomeruloid)glomeruloid(糸球体様) の異常血管増生 vascularity 血管増生(vascularity) vascularity(血管増生) は膠芽腫 glioblastoma (GBM) 膠芽腫(glioblastoma (GBM)) glioblastoma (GBM)(膠芽腫) でより特徴的 | 糸球体様血管増生microvascular proliferation 糸球体様血管増生(microvascular proliferation)microvascular proliferation(糸球体様血管増生) が特徴的 |
⚠️ 「境界明瞭=転移」と単純化しない。中枢神経系リンパ腫central nervous system lymphoma 中枢神経系リンパ腫(central nervous system lymphoma)central nervous system lymphoma(中枢神経系リンパ腫) や毛様細胞性星細胞腫 pilocytic astrocytoma 毛様細胞性星細胞腫(pilocytic astrocytoma) pilocytic astrocytoma(毛様細胞性星細胞腫) のように境界明瞭にみえる原発性腫瘍もあり、逆に転移巣 metastatic focus 転移巣(metastatic focus) metastatic focus(転移巣) でも辺縁にわずかな浸潤性変化を示すことがある。既知の悪性腫瘍の既往、病変分布、免疫組織化学immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) を組み合わせて判断する。
頻度についての注意
剖検シリーズautopsy series 剖検シリーズ(autopsy series)autopsy series(剖検シリーズ) などでは、頭蓋内腫瘍intracranial tumor 頭蓋内腫瘍(intracranial tumor)intracranial tumor(頭蓋内腫瘍) のおよそ半数が転移性であるとされ、肺癌・乳癌・悪性黒色腫・消化管/大腸癌が代表的な原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) として挙げられる。ただしこの割合は対象集団 study population 対象集団(study population) study population(対象集団) や統計の取り方で変動しうる目安であり、個々の症例の確率を直接示すものではない。原発巣primary tumor 原発巣(primary tumor)primary tumor(原発巣) 別の頻度・単発/多発による治療選択 therapeutic options 治療選択(therapeutic options) therapeutic options(治療選択) はH2-139:多発脳転移を参照する。
⚠️ 「何を分母にした割合か」で数字は大きく動く。 剖検や脳外科手術例を分母にすれば転移巣 metastatic focus 転移巣(metastatic focus) metastatic focus(転移巣) の比率は高く出るが、癌患者側を分母にとった集団ベース population-based 集団ベース(population-based) population-based(集団ベース) の解析では脳転移の発生割合 incidence proportion 発生割合(incidence proportion) incidence proportion(発生割合) は全原発合計で9.6%にとどまり、原発別では肺癌19.9%・悪性黒色腫6.9%・腎癌renal cell carcinoma 腎癌(renal cell carcinoma)renal cell carcinoma(腎癌) 6.5%・乳癌5.1%・大腸癌1.8%だった3。乳癌・大腸癌の脳転移が「代表的原発巣 primary tumor原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣)」として挙がるのは患者数 number of patients 患者数(number of patients) number of patients(患者数) が多いためであって、その癌にかかった人が脳転移を起こしやすいからではない。代表的原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) の一覧(転移巣metastatic focus 転移巣(metastatic focus)metastatic focus(転移巣) を分母にした構成比)と、原発別の脳転移リスク(癌患者を分母にした発生割合 incidence proportion発生割合(incidence proportion) incidence proportion(発生割合))を取り違えない。
💡 脳転移が最初の手がかりになる症例は珍しくない。 脳転移の生検75例の集積では、生検の時点で原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) が不明だった例が30例(40%)にのぼった2。したがって「既知の悪性腫瘍の既往」は転移を示唆する強い所見だが、その欠如は転移を否定しない。転移巣metastatic focus 転移巣(metastatic focus)metastatic focus(転移巣) の局在も原発の推定材料になり、369例・3,313個の転移をMRIMRI(magnetic resonance imaging)で空間的にマッピングした研究では、皮膚癌skin cancer 皮膚癌(skin cancer)skin cancer(皮膚癌) 由来が前頭部 frontal scalp 前頭部(frontal scalp) frontal scalp(前頭部) に、乳癌・消化管癌gastrointestinal cancer 消化管癌(gastrointestinal cancer)gastrointestinal cancer(消化管癌) 由来が小脳に有意に集積した4。
⚠️ 免疫染色は「陽性なら示唆」であって「陰性なら除外」ではない。 TTF-1は転移性肺癌の78%で陽性、非肺癌由来では3%と特異度が高い一方、組織型別では腺癌100%・小細胞癌small cell carcinoma 小細胞癌(small cell carcinoma)small cell carcinoma(小細胞癌) 86%・大細胞癌large cell carcinoma 大細胞癌(large cell carcinoma)large cell carcinoma(大細胞癌) 79%に対し扁平上皮癌は0%であった2。TTF-1陰性を根拠に肺原発を外すと扁平上皮癌を取り落とす。
まとめ
- 転移巣metastatic focus 転移巣(metastatic focus)metastatic focus(転移巣) は灰白質・白質境界 gray-white matter junction 灰白質・白質境界(gray-white matter junction) gray-white matter junction(灰白質・白質境界) に好発する境界明瞭な結節性病変 nodular lesion 結節性病変(nodular lesion) nodular lesion(結節性病変) として、周囲脳実質 brain parenchyma 脳実質(brain parenchyma) brain parenchyma(脳実質) を圧排 mass effect 圧排(mass effect) mass effect(圧排) しながら発育する。
- 病変周囲の血管原性浮腫 Vasogenic Edema血管原性浮腫(Vasogenic Edema) Vasogenic Edema(血管原性浮腫)、病変内の出血・壊死は転移巣 metastatic focus 転移巣(metastatic focus) metastatic focus(転移巣) で目立ちやすい所見である。
- 原発性神経膠腫 Glioma 神経膠腫(Glioma) Glioma(神経膠腫) との鑑別は、腫瘍境界、壊死パターン(地図状geographic pattern地図状(geographic pattern)geographic pattern(地図状) vs 偽柵状)、免疫組織化学immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) (サイトケラチンcytokeratinサイトケラチン(cytokeratin)cytokeratin(サイトケラチン) vs GFAP)を組み合わせて行う。
- 「頭蓋内腫瘍intracranial tumor 頭蓋内腫瘍(intracranial tumor)intracranial tumor(頭蓋内腫瘍) の約半数が転移性」という目安は集団統計であり、個々の症例の確定診断の代わりにはならない。癌患者を分母にとった集団ベース population-based 集団ベース(population-based) population-based(集団ベース) の解析では脳転移の発生割合 incidence proportion 発生割合(incidence proportion) incidence proportion(発生割合) は全原発合計9.6%(肺癌19.9%・悪性黒色腫6.9%・腎癌renal cell carcinoma 腎癌(renal cell carcinoma)renal cell carcinoma(腎癌) 6.5%・乳癌5.1%・大腸癌1.8%)で、分母の取り方により数字は大きく変わる3。
- 脳転移の生検例の約4割は生検時点で原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) が不明であり、TTF-1などの免疫染色と病変分布が原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) の推定に用いられる(ただしTTF-1は肺扁平上皮癌 squamous cell lung carcinoma 肺扁平上皮癌(squamous cell lung carcinoma) squamous cell lung carcinoma(肺扁平上皮癌) では陰性)24。
- 原発巣primary tumor 原発巣(primary tumor)primary tumor(原発巣) 別の頻度・治療アルゴリズムはH2-139:多発脳転移、悪性黒色腫の詳しい所見はH1-088:悪性黒色腫の脳転移を参照する。
出典
- 1.Distribution of brain metastases(Archives of Neurology(Delattre JY, Krol G, Thaler HT, Posner JB)・1988)脳転移288例のCTで転移巣が単発49%・2個21%・3個13%・4個6%・5個以上11%であったこと、単発例では原発が骨盤内(前立腺・子宮)または消化管の場合に後頭蓋窩が50%で侵されたのに対し他の原発では10%にとどまったこと、大脳半球の転移が解剖学的なwatershed領域に偏り脳表面積の29%に転移の37%が集まったことから腫瘍性微小塞栓が表在動脈の遠位部の毛細血管に捕捉されると考えられること、骨盤・消化管原発でのテント下病変の多さは動脈性塞栓だけでもBatson静脈叢経由の播種でも説明できないことを確認した。閲覧 2026-08-24
- 2.Immunohistochemical staining for thyroid transcription factor-1: a helpful aid in discerning primary site of tumor origin in patients with brain metastases(Human Pathology・2002)抄録で、原発不明の転移性癌が初診時の全固形腫瘍の10〜15%を占めること、脳転移の生検75例のうち生検時点で原発巣が不明だった例が30例(40%)にのぼったこと、最終的に71例(95%)で原発が判明し肺癌由来40例(56%)・非肺癌由来31例(44%)だったこと、TTF-1が転移性肺癌40例中31例(78%)で陽性だったのに対し非肺癌由来31例では1例(3%)のみだったこと、組織型別では腺癌11/11例(100%)・小細胞癌6/7例(86%)・大細胞癌15/19例(79%)で陽性だが扁平上皮癌は0/3例(0%)だったこと、脳転移が初発症状の症例でTTF-1免疫染色が原発巣の検索を絞り込みうることを確認した閲覧 2026-08-24
- 3.Incidence proportions of brain metastases in patients diagnosed (1973 to 2001) in the Metropolitan Detroit Cancer Surveillance System(Journal of Clinical Oncology(Barnholtz-Sloan JS, Sloan AE, Davis FG, et al.)・2004)1973〜2001年のMetropolitan Detroit Cancer Surveillance Systemを用いた集団ベースの解析で、脳転移の発生割合が全原発合計9.6%、原発別では肺癌19.9%・悪性黒色腫6.9%・腎癌6.5%・乳癌5.1%・大腸癌1.8%であったこと、この値が従来報告より低かったこと、原発癌のSEER病期が進むほど脳転移の発生割合が有意に上昇したこと、悪性黒色腫では男性で有意に高く発生割合が最も高い診断時年齢層は50〜59歳であったことを確認した。閲覧 2026-08-24
- 4.Mapping distribution of brain metastases: does the primary tumor matter?(Journal of Neuro-Oncology(Schroeder T, Bittrich P, Kuhne JF, et al.)・2020)未治療の369例・3,313個の脳実質内転移をMRIで半自動セグメンテーションし空間的確率分布地図を作成した研究で、脳転移の局在が原発ごとに大きく異なること、小脳が全体として想定より多く占められていたこと、多変量解析で皮膚癌由来の脳転移が前頭部に、乳癌および消化管癌由来の脳転移が小脳に有意に集積したこと、この分布の型が原発不明時に原発巣を推定する助けになりうることを確認した。閲覧 2026-08-24