組織病理学 · H2-139
多発脳転移
Metastasis multiplex cerebri
🧠 全体像:転移性脳腫瘍 brain metastasis 転移性脳腫瘍(brain metastasis) brain metastasis(転移性脳腫瘍) は成人で最も頻度の高い頭蓋内腫瘍 intracranial tumor 頭蓋内腫瘍(intracranial tumor) intracranial tumor(頭蓋内腫瘍) で、教科書的には頭蓋内腫瘍 intracranial tumor 頭蓋内腫瘍(intracranial tumor) intracranial tumor(頭蓋内腫瘍) のおよそ半数を占めるとされる。肺癌、乳癌、悪性黒色腫、消化管/大腸癌などが代表的な原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) で、単発ではなく多発(multiplex)することも多い。臨床像・画像診断・治療選択の詳細は転移性脳腫瘍brain metastasis転移性脳腫瘍(brain metastasis)brain metastasis(転移性脳腫瘍)にまとめてあるため、本ノートは多発転移という点に絞って扱う。
頻度と原発巣
| 原発巣primary tumor原発巣(primary tumor)primary tumor(原発巣) | 脳転移の特徴 |
|---|---|
| 肺癌 | 脳転移全体で最も頻度が高い。癌患者側を分母にした集団ベース population-based 集団ベース(population-based) population-based(集団ベース) の解析でも脳転移の発生割合 incidence proportion 発生割合(incidence proportion) incidence proportion(発生割合) 19.9%と原発別で最も高い1 |
| 乳癌 | HER2HER2(human epidermal growth factor receptor 2)陽性・トリプルネガティブtriple-negative トリプルネガティブ(triple-negative)triple-negative(トリプルネガティブ) 型で頻度が高い。転移性乳癌metastatic breast cancer 転移性乳癌(metastatic breast cancer)metastatic breast cancer(転移性乳癌) の脳転移累積発生率 cumulative incidence 累積発生率(cumulative incidence) cumulative incidence(累積発生率) はHER2陽性31%・トリプルネガティブtriple-negative トリプルネガティブ(triple-negative)triple-negative(トリプルネガティブ) 32%に対し、ホルモン受容体hormone receptor ホルモン受容体(hormone receptor)hormone receptor(ホルモン受容体) 陽性/HER2陰性は15%2 |
| 悪性黒色腫 | 出血性転移を来しやすく、多発しやすい。癌患者を分母にした脳転移の発生割合 incidence proportion 発生割合(incidence proportion) incidence proportion(発生割合) は6.9%1 |
| 消化管・大腸癌 | 頻度は上記より低いが代表的な原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) の一つ。大腸癌の脳転移発生割合 incidence proportion 発生割合(incidence proportion) incidence proportion(発生割合) は1.8%1 |
| 腎細胞癌renal cell carcinoma (RCC)腎細胞癌(renal cell carcinoma (RCC))renal cell carcinoma (RCC)(腎細胞癌) | 血管に富み出血しやすい。脳転移の発生割合 incidence proportion 発生割合(incidence proportion) incidence proportion(発生割合) は6.5%1 |
腫瘍細胞が血流を介して脳へ到達し、血流が急に細くなる灰白質・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) で捕捉されやすいという転移の一般的な機序は、原発巣primary tumor 原発巣(primary tumor)primary tumor(原発巣) によらず共通する。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%が集まっていた。著者らはこれを、腫瘍性微小塞栓 microembolism 微小塞栓(microembolism) microembolism(微小塞栓) が表在動脈の遠位部 pars distalis 遠位部(pars distalis) pars distalis(遠位部) の毛細血管に捕捉される結果と解釈している3。
💡 共通の機序で説明できるのは「どうやって届くか」までで、「どこに落ちるか」は原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) で違う。 未治療369例・3,313病変のMRIMRI(magnetic resonance imaging)から空間的確率地図を作った研究では、皮膚癌skin cancer 皮膚癌(skin cancer)skin cancer(皮膚癌) 由来の転移が前頭部 frontal scalp 前頭部(frontal scalp) frontal scalp(前頭部) に、乳癌および消化管癌 gastrointestinal cancer 消化管癌(gastrointestinal cancer) gastrointestinal cancer(消化管癌) 由来の転移が小脳に有意に集積し、小脳全体が想定より多く占められていた4。単発例に限っても、原発が骨盤内(前立腺・子宮)または消化管のときは後頭蓋窩 posterior fossa 後頭蓋窩(posterior fossa) posterior fossa(後頭蓋窩) が50%で侵されたのに対し、他の原発では10%にとどまる3。多発病変の分布そのものが原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) 推定の手がかりになる。
⚠️ 「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」は、分母の取り方で大きく動く数字である。 剖検例や脳外科手術例を分母にとれば転移巣 metastatic focus 転移巣(metastatic focus) metastatic focus(転移巣) の比率は高く出るが、癌患者側を分母にした集団ベース 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1。乳癌・大腸癌が「代表的な原発巣 primary tumor原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣)」に挙がるのは患者数number of patients 患者数(number of patients)number of patients(患者数) が多いからであって、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。転移巣metastatic focus 転移巣(metastatic focus)metastatic focus(転移巣) を分母にした構成比(=代表的原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) の一覧)と、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) (=その癌の脳転移リスク)を取り違えない。
💡 「多発」は例外ではなく半分の顔である。 288例の解析では単発49%・2個21%・3個13%・4個6%・5個以上11%で、およそ半数が多発だった3。
単発と多発の鑑別的意義
flowchart TD
A["造影MRIで脳内の増強病変を検出"] --> B{"単発か多発か"}
B -->|"単発"| C["手術による摘出・組織診断が選択肢になりやすい"]
B -->|"多発"| D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='stereotactic radiotherapy, SRT'>定位放射線治療</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='whole brain radiotherapy (WBRT)'>全脳照射</span>・全身治療を中心に個別化"]
C --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary tumor'>原発巣</span>・分子型に応じた全身治療と組み合わせる"]
D --> E
病変数だけで一律に治療方針 treatment strategy 治療方針(treatment strategy) treatment strategy(治療方針) を決めるのではなく、病変の大きさ・総体積・部位、原発癌の分子型、頭蓋外病勢extracranial disease burden頭蓋外病勢(extracranial disease burden)extracranial disease burden(頭蓋外病勢)、全身状態を統合して選択する。治療アルゴリズムの詳細は転移性脳腫瘍brain metastasis転移性脳腫瘍(brain metastasis)brain metastasis(転移性脳腫瘍)を参照する。
💡 「多発だから全脳照射 whole brain radiotherapy (WBRT)全脳照射(whole brain radiotherapy (WBRT)) whole brain radiotherapy (WBRT)(全脳照射)」という対応づけは、この20年で崩れた。 新規診断の脳転移1〜10個を対象とした多施設前向き観察研究 prospective observational study 前向き観察研究(prospective observational study) prospective observational study(前向き観察研究) 1,194例では、全脳照射whole brain radiotherapy (WBRT) 全脳照射(whole brain radiotherapy (WBRT))whole brain radiotherapy (WBRT)(全脳照射) を併用しない定位放射線治療 stereotactic radiotherapy, SRT 定位放射線治療(stereotactic radiotherapy, SRT) stereotactic radiotherapy, SRT(定位放射線治療) 後の全生存期間 overall survival, OS 全生存期間(overall survival, OS) overall survival, OS(全生存期間) 中央値が単発13.9か月、2〜4個10.8か月、5〜10個10.8か月で、2〜4個群と5〜10個群のあいだに差がなく非劣性 non-inferiority 非劣性(non-inferiority) non-inferiority(非劣性) が示された(ハザード比hazard ratio ハザード比(hazard ratio)hazard ratio(ハザード比) 0.97、95%CI 0.81〜1.18)5。全脳照射whole brain radiotherapy (WBRT) 全脳照射(whole brain radiotherapy (WBRT))whole brain radiotherapy (WBRT)(全脳照射) を足す側の不利益も無作為化試験で示されており、脳転移1〜3個の213例では3か月後の認知機能低下 cognitive decline 認知機能低下(cognitive decline) cognitive decline(認知機能低下) が定位 stereotactic 定位(stereotactic) stereotactic(定位) 放射線単独63.5%に対し全脳照射 whole brain radiotherapy (WBRT) 全脳照射(whole brain radiotherapy (WBRT)) whole brain radiotherapy (WBRT)(全脳照射) 併用91.7%と有意に多く(差 −28.2%、90%CI −41.9〜−14.4%)、全生存期間overall survival, OS 全生存期間(overall survival, OS)overall survival, OS(全生存期間) には差がなかった6。病変数は依然として重要な因子だが、「何個以上なら全脳照射 whole brain radiotherapy (WBRT)全脳照射(whole brain radiotherapy (WBRT)) whole brain radiotherapy (WBRT)(全脳照射)」という固定した閾値としては働かない。
多発性の造影増強病変をみた場合、転移以外にも脳膿瘍 brain abscess脳膿瘍(brain abscess) brain abscess(脳膿瘍)、腫瘤様脱髄病変 demyelinating lesion脱髄病変(demyelinating lesion) demyelinating lesion(脱髄病変)、中枢神経系リンパ腫、放射線壊死radiation necrosis放射線壊死(radiation necrosis)radiation necrosis(放射線壊死)などが鑑別に挙がる。既知の悪性腫瘍の既往、病変の分布(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) に多発)、臨床経過を統合して転移を疑う。
⚠️ ただし「癌の既往が無い」は転移を否定しない。 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%)にのぼり、最終的には71例(95%)で原発が判明した(肺癌由来56%、非肺癌由来44%)7。脳転移が最初の手がかりになる症例は珍しくないため、既往が無くても転移を鑑別から外さない。原発巣primary tumor 原発巣(primary tumor)primary tumor(原発巣) の絞り込みに使うTTF-1は転移性肺癌40例中31例(78%)で陽性、非肺癌由来では31例中1例(3%)のみと有用だが、組織型により感度が大きく違い、扁平上皮癌では0/3例(0%)であった7。陰性を肺原発の否定に使わない。
悪性黒色腫による多発脳転移
悪性黒色腫は出血性・多発性の脳転移を来しやすい代表的な原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) である。褐色〜黒色調の色素沈着が示唆的だが、無色素性amelanotic 無色素性(amelanotic)amelanotic(無色素性) 転移(amelanotic melanoma)もあり色調だけで診断しない8。組織像・免疫組織化学immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) (SOX10、S100、Melan-A、HMB45など)による確認と、原発皮膚病変の情報を統合する。悪性黒色腫による脳転移の肉眼・組織所見の詳細は悪性黒色腫の脳転移(H1-088)、原発皮膚病変は皮膚悪性黒色腫cutaneous melanoma 皮膚悪性黒色腫(cutaneous melanoma)cutaneous melanoma(皮膚悪性黒色腫) (H1-087)を参照する。
⚠️ 色調で決めないのと同じ理由で、MRIの信号パターンからメラニン量を読むのも当てにならない。 切除された頭蓋内転移性悪性黒色腫 metastatic melanoma 転移性悪性黒色腫(metastatic melanoma) metastatic melanoma(転移性悪性黒色腫) 42病変を、メラノーシス型(T1で皮質より高信号・T2で低信号)・中間型intermediate type (intermediate-acting)中間型(intermediate type (intermediate-acting))intermediate type (intermediate-acting)(中間型)・無色素型・血腫型に分けてメラニン含有細胞率と対比した検討では、メラノーシス型を示したのは10病変にとどまり、そのうち7病変ではメラニン含有細胞が10%を超えていた。一方、無色素型パターンを示した16病変のうち9病変(半数以上)は組織学的にメラニンを含んでいた(ただし常に10%未満)8。メラノーシス型パターンが出れば色素性 pigmented 色素性(pigmented) pigmented(色素性) を支持するが、無色素型パターンは非特異的という、dural tail signと同じ形の非対称な性能である。
⚠️ 出血が加わると、この読み分け自体ができなくなる。 同じ検討では42病変のうち5病変で、血腫のためメラニン量に関する信号情報が失われていた8。悪性黒色腫の脳転移は出血しやすいという特徴そのものが、色素性pigmented色素性(pigmented)pigmented(色素性)・無色素性amelanotic 無色素性(amelanotic)amelanotic(無色素性) の画像的判別を妨げる。多発病変で出血が目立つほど、画像で色素の有無を決めにいかず組織診断に回す。
まとめ
- 転移性脳腫瘍brain metastasis 転移性脳腫瘍(brain metastasis)brain metastasis(転移性脳腫瘍) は成人で最も頻度の高い頭蓋内腫瘍 intracranial tumor 頭蓋内腫瘍(intracranial tumor) intracranial tumor(頭蓋内腫瘍) で、教科書的には頭蓋内腫瘍 intracranial tumor 頭蓋内腫瘍(intracranial tumor) intracranial tumor(頭蓋内腫瘍) のおよそ半数を占めるとされる。ただしこの割合は分母の取り方に依存し、癌患者を分母にすると脳転移の発生割合 incidence proportion 発生割合(incidence proportion) incidence proportion(発生割合) は全原発合計9.6%にとどまる1。
- 肺癌・乳癌・悪性黒色腫・消化管/大腸癌などが代表的な原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) で、単発ではなく多発することも多い(288例で単発49%・多発51%)3。原発別の脳転移リスクは肺癌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%1、乳癌のなかではHER2陽性31%・トリプルネガティブtriple-negative トリプルネガティブ(triple-negative)triple-negative(トリプルネガティブ) 32%が高い2。
- 単発か多発かは手術・定位stereotactic 定位(stereotactic)stereotactic(定位) 放射線・全脳照射whole brain radiotherapy (WBRT)全脳照射(whole brain radiotherapy (WBRT))whole brain radiotherapy (WBRT)(全脳照射)・全身治療のいずれを中心に据えるかを左右する重要な因子である。ただし5〜10個でも定位 stereotactic 定位(stereotactic) stereotactic(定位) 放射線単独の生存成績は2〜4個に非劣性 non-inferiority 非劣性(non-inferiority) non-inferiority(非劣性) であり5、全脳照射whole brain radiotherapy (WBRT) 全脳照射(whole brain radiotherapy (WBRT))whole brain radiotherapy (WBRT)(全脳照射) の追加は認知機能低下 cognitive decline 認知機能低下(cognitive decline) cognitive decline(認知機能低下) を増やしながら生存を延ばさなかった6ため、病変数を固定した閾値として使わない。
- 悪性黒色腫は出血性・多発性転移を来しやすく、色素の有無だけで診断せず組織・免疫組織化学immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) で確認する。MRIの信号パターンも非特異的で、無色素型パターンを示した16病変のうち9病変は組織学的にメラニンを含んでいた8。
- 多発病変の分布は原発巣 primary tumor 原発巣(primary tumor) primary tumor(原発巣) によって偏りが違い(皮膚癌skin cancer 皮膚癌(skin cancer)skin cancer(皮膚癌) は前頭部 frontal scalp前頭部(frontal scalp) frontal scalp(前頭部)、乳癌・消化管癌gastrointestinal cancer 消化管癌(gastrointestinal cancer)gastrointestinal cancer(消化管癌) は小脳)、原発不明unknown primary (occult primary tumor) 原発不明(unknown primary (occult primary tumor))unknown primary (occult primary tumor)(原発不明) 例では推定の手がかりになる4。
- 臨床像・画像診断・治療アルゴリズムの詳細は転移性脳腫瘍brain metastasis転移性脳腫瘍(brain metastasis)brain metastasis(転移性脳腫瘍)を参照する。
出典
- 1.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
- 2.The incidence of brain metastases among patients with metastatic breast cancer: a systematic review and meta-analysis(Neuro-Oncology・2021)抄録で、2000〜2020年の25研究を統合したメタ解析において、転移性乳癌患者の脳転移累積発生率がHER2陽性で31%(追跡中央値30.7か月)、トリプルネガティブで32%(同32.8か月)、ホルモン受容体陽性/HER2陰性で15%(同33.0か月)であったこと、患者年あたりの発生率がそれぞれ0.13(95%CI 0.10〜0.16)・0.13(95%CI 0.09〜0.20)・0.05(95%CI 0.03〜0.08)であったことを確認した閲覧 2026-08-24
- 3.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
- 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
- 5.Stereotactic radiosurgery for patients with multiple brain metastases (JLGK0901): a multi-institutional prospective observational study(The Lancet Oncology・2014)抄録で、新規診断の脳転移1〜10個の患者1,194例を対象とした多施設前向き観察研究において、定位放射線治療後の全生存期間中央値が1個の455例で13.9か月、2〜4個の531例で10.8か月、5〜10個の208例で10.8か月であったこと、2〜4個群と5〜10個群のあいだで全生存期間に差がなく(ハザード比0.97、95%CI 0.81〜1.18)非劣性が示されたこと、したがって全脳照射を併用しない定位放射線治療が10個までの脳転移で適切な選択肢になりうると結論したことを確認した閲覧 2026-08-24
- 6.Effect of Radiosurgery Alone vs Radiosurgery With Whole Brain Radiation Therapy on Cognitive Function in Patients With 1 to 3 Brain Metastases: A Randomized Clinical Trial(JAMA・2016)抄録で、脳転移1〜3個の患者213例を定位放射線治療単独(111例)と定位放射線治療+全脳照射(102例)に無作為化した第III相試験において、3か月後の認知機能低下が単独群63.5%(40/63)に対し併用群91.7%(44/48)と併用群で有意に多かったこと(差 −28.2%、90%CI −41.9〜−14.4%)、全生存期間に差がなかったこと、したがって定位放射線治療の適応となる脳転移1〜3個では定位放射線単独が望ましい戦略になりうると結論したことを確認した閲覧 2026-08-24
- 7.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
- 8.Intracranial metastatic melanoma: correlation between MR imaging characteristics and melanin content(AJR. American Journal of Roentgenology・1995)抄録で、組織学的に確認された頭蓋内転移性悪性黒色腫30例42病変のMRIをメラノーシス型(T1で皮質より高信号・T2で低信号)10病変・中間/混合型11病変・無色素型16病変・血腫型5病変に分類してメラニン含有細胞率と対比したところ、メラノーシス型10病変のうち7病変でメラニン含有細胞が10%を超えた一方、無色素型16病変のうち9病変(半数以上)が組織学的にメラニンを含んでいた(常に10%未満)こと、メラニン含有細胞が10%を超える病変では8例中7例がメラノーシス型を示したが、無色素性病変のうち典型的な無色素型パターンを示したのは13例中6例にとどまったこと、5病変では血腫のためメラニン量に関する信号情報が失われたこと、したがって典型的なメラノーシス型MRI所見を示す転移は少数にとどまり無色素型パターンは非特異的であると結論したことを確認した閲覧 2026-08-24