Métastases cérébrales : classification, étiologie, symptômes, diagnostic, traitement et pronostic

Les métastases sont les tumeurs intracrâniennes les plus courantes chez les adultes, elles sont plus fréquentes que les tumeurs cérébrales primaires. Dans la plupart des cas, les lésions métastatiques du cerveau sont diagnostiquées à la suite d’un processus malin systémique déjà établi, mais chez certains patients, elles peuvent constituer la première manifestation de la tumeur.

Étiologie

Cinq tumeurs primaires sont responsables d’environ 80 % de toutes les métastases cérébrales :

• Cancer du poumon (30 à 60 % de toutes les métastases cérébrales).
• Cancer du sein (10 à 30 % de toutes les métastases).
• Mélanome (5 à 20 % de toutes les métastases). Par ailleurs, le mélanome présente le taux individuel le plus élevé de métastases cérébrales : 25 à 60 % des patients atteints d’un mélanome disséminé présentent une lésion cérébrale.
• Cancer du rein (5 à 10 % de toutes les métastases).
• Cancer colorectal (1 à 3 % de toutes les métastases).

Les métastases cérébrales se forment principalement par voie hématogène ; les cellules pénètrent la barrière hémato-encéphalique et s’attardent à l’interface entre la matière grise et la matière blanche en raison des caractéristiques vasculaires de cette zone.

Épidémiologie

Au moment du diagnostic initial, des métastases cérébrales sont détectées chez environ 2 % de tous les patients atteints de tous types de tumeurs et chez 12 à 15 % des patients atteints d’une maladie déjà avancée (métastatique).

Au cours de la maladie, des métastases cérébrales se développent chez 10 à 30 % des patients atteints de tumeurs malignes solides. Pour certains types de néoplasmes, l’incidence peut atteindre 40 à 50 % dans les groupes à haut risque (tumeurs mammaires HER2+ et triple négatives, mélanome, cancer du poumon non à petites cellules).

Les autopsies montrent que des métastases cérébrales sont présentes chez environ 25 % des patients atteints d’un cancer, même si elles n’ont pas été détectées de leur vivant.

Les métastases leptoméningées (le long des méninges) sont plus fréquentes dans le cancer du sein, le mélanome, le lymphome et le cancer du poumon non à petites cellules.

Anatomie

La majorité (80 %) des métastases du SNC sont situées au niveau supratentoriel, c’est-à-dire qu’elles touchent les hémisphères cérébraux.

Jusqu’à 20 % sont situées au niveau infratentoriel (cervelet, tronc cérébral). Les méninges sont touchées dans jusqu’à 8 % des cas.

La localisation la plus courante des métastases est l’interface entre la substance grise et la substance blanche.

Classification des métastases cérébrales

Par nombre de foyers métastatiques

• Solitaire — 1 foyer ;
• Oligométastases — 2 à 4 ;
• Multiple — ≥ 5 foyers (≥ 10 dans certaines classifications).

Cette évaluation est utilisée pour choisir entre la radiochirurgie (SRS), la radiothérapie cérébrale totale (WBRT) et la chirurgie.

Par taille

• Petit — <10 mm ;
• Moyenne — 10 à 30 mm ;
• Grand — supérieur à 30 mm.

De petits foyers sont disponibles pour la radiochirurgie stéréotaxique (SRS). Les foyers de taille moyenne (10 à 30 mm) impliquent généralement des contraintes de dose pour la radiochirurgie stéréotaxique unique (ou nécessitent un fractionnement), et les foyers >30 mm sont souvent pris en considération pour une ablation chirurgicale ou une radiochirurgie fractionnée (la dose totale élevée est divisée et administrée en plusieurs étapes), car la SRS en fraction unique dans de tels cas comporte un risque élevé de radionécrose et d’œdème.

Par structure de métastase

• La métastase solide est la forme typique, avec des foyers parenchymateux (caractéristiques des cancers du poumon, du sein, du rein et des mélanomes).
• La métastase kystique se présente sous la forme d’une composante presque entièrement liquide (anéchogène ou hypointense à l’IRM T1) avec une paroi mince et une zone solide minimale, indiquant généralement une croissance lente. Ce type de métastase est particulièrement caractéristique du cancer papillaire de la thyroïde et des carcinomes mucineux du tractus gastro-intestinal.
• La métastase kystique-solide est une structure mixte, qui contient à la fois une composante fluide distincte et une zone solide proéminente, souvent avec une accumulation de contraste inégale (cancer du sein HER2+, cancer colorectal, cancer du poumon non à petites cellules, EGFR+, cancer du rein).
• Métastases hémorragiques : risque élevé d’hémorragie (mélanome, cancer du rein, choriocarcinome).
• Métastases leptoméningées : dissémination par le liquide céphalo-rachidien (cancer du sein HER2+ et triple négatif, cancer du poumon non à petites cellules, mélanome, médulloblastome).

Signification clinique de la structure des métastases

• Les métastases kystiques et hémorragiques sont plus susceptibles de provoquer des crampes et des œdèmes, avec un risque accru de hernie cérébrale.
• Les métastases kystiques volumineuses ne répondent pas bien à la SRS et nécessitent plus souvent une intervention chirurgicale.
• Les tumeurs hémorragiques (mélanome, cancer du rein) peuvent récidiver plus souvent après une SRS et présentent un risque élevé d’hémorragie.

Manifestations cliniques

Les symptômes dépendent de la taille, de la localisation, du taux de croissance et du nombre de foyers, ainsi que de l’atteinte des espaces liquidiens et de l’œdème cérébral. Les débuts sont généralement aigus ou subaigus.

Symptômes de lésions cérébrales métastatiques

• Maux de tête 35 à 70 % (dus à une hypertension intracrânienne) ;
• Symptômes neurologiques focaux 30 à 60 % (déficit moteur, aphasie, etc.) ;
• Convulsions 15 à 35 % (plus fréquentes dans les lésions corticales, en particulier les lobes temporo-pariétaux et frontaux ; la fréquence est plus élevée dans les mélanomes et les métastases rénales) ;
• Déficience cognitive et changements comportementaux 20 à 40 % (associés à des foyers frontaux, un œdème, une PIC élevée) ;
• Nausées et vomissements 15 à 30 % (surtout le matin) ;
• Troubles de la coordination et de la marche (ataxie) 10 à 25 % (métastases cérébelleuses et du tronc cérébral) ;
• Troubles visuels (hémianopsie, diplopie) 10 à 20 % (lobe occipital, tronc cérébral ou nerfs crâniens touchés).

Influence de la localisation focale sur les manifestations cliniques

• Lobe frontal : changements comportementaux, aboulie, troubles moteurs et de la parole ;
• Lobe pariétal : troubles moteurs et sensoriels, convulsions ;
• Lobe temporal : troubles de la parole (aphasie), convulsions, hallucinations auditives ;
• Lobe occipital : troubles visuels ;
• Cervelet : ataxie, vertiges, vomissements ;
• Tronc cérébral : dysarthrie, diplopie, parésie du nerf facial.

Jusqu’à 20 à 30 % des métastases sont asymptomatiques et sont détectées par imagerie afin de clarifier le diagnostic.

Symptômes aigus et menaçants

Une altération aiguë de la conscience / un état convulsif / des vomissements sévères + des maux de tête peuvent indiquer les éléments suivants :

• Dislocations (hernie) du cerveau ;
• Décompensation avec augmentation de l’œdème cérébral ;
• Hémorragie (typique dans le mélanome, le cancer du rein, le choriocarcinome) ;
• Hydrocéphalie obstructive (avec tumeurs infratentorielles de la fosse crânienne postérieure).

Ces affections nécessitent des mesures d’urgence (contrôle des convulsions, traitement anti-œdème, imagerie d’urgence [TDM/IRM avec contraste] et probablement une intervention neurochirurgicale d’urgence).

Diagnostic des métastases cérébrales

Principales méthodes

• L’IRM avec contraste est la référence absolue. Cette méthode est la plus sensible et permet de détecter même les métastases de petite taille (5 mm) et asymptomatiques.
• La TDM avec contraste est une alternative lorsque l’IRM est contre-indiquée. Cette méthode est moins sensible, mais détecte bien les foyers importants, les hémorragies et les effets de masse prononcés.

Méthodes supplémentaires

• TEP-TDM, biopsie (en cas de doute diagnostique).
• Évaluation de l’état systémique du patient comme norme pour la stadification et le dépistage du cancer (TDM thoracique, abdominal et pelvien, TEP-TDM).
• Le profil moléculaire de la métastase (EGFR, ALK, HER2, BRAF, etc.) est déterminé après obtention du matériel histologique et a un impact direct sur le choix du traitement systémique et le pronostic.

Diagnostic différentiel

Le diagnostic différentiel est effectué avec d’autres lésions focales du cerveau. Les principales caractéristiques suggérant des métastases sont la présence d’antécédents connus de cancer primaire, la multiplicité des foyers, leur localisation typique à l’interface entre la matière grise et la matière blanche (cortico-sous-corticale), un œdème périfocal sévère et un rehaussement annulaire net à l’IRM avec contraste.

Principales affections avec lesquelles les métastases doivent être différenciées :

Tumeur cérébrale primaire

Apparition progressive, symptômes neurologiques focaux, convulsions, maux de tête. À l’IRM, on observe généralement une masse infiltrative ou solide (souvent solitaire, contrairement aux métastases), un œdème, un effet de masse et une accumulation hétérogène de produit de contraste.

Abcès cérébral

Fébrilité, leucocytose et foyer infectieux (otite moyenne, sinusite, bactériémie) fréquents. Imite la tumeur à l’IRM (présente également un rehaussement annulaire), mais présente une restriction de diffusion claire (DWI+) au centre. La spectroscopie RM révèle des acides aminés/métabolites spécifiques.

Lymphome du SNC

À l’IRM, rehaussement homogène et localisation dans les structures cérébrales profondes, en particulier chez les patients immunodéprimés. Restriction élevée de la diffusion (DWI+), régression rapide possible après administration de stéroïdes, il est donc important de les éviter avant la biopsie.

Nécrose radique

Elle survient plusieurs mois, voire plusieurs années après la radiothérapie, et peut ressembler à une récidive ou à une nouvelle métastase. Elle se distingue par une RM de perfusion et une TEP (la nécrose signifie hypoperfusion, hypométabolisme) et peut diminuer sous stéroïdes.

Sclérose en plaques

(en particulier la forme tumorale). Jeune âge, lésions multifocales dans la substance blanche, hyperintensité en FLAIR sans effet de masse ni contraste ; évolution clinique récidivante, avec rémissions, souvent chez les jeunes.

Accident vasculaire cérébral

(en particulier dans la phase subaiguë, lorsqu’il peut y avoir un rehaussement annulaire). Apparition soudaine, déficit neurologique focal, zone ischémique visible à l’IRM DWI/ADC (restriction de diffusion), plus souvent localisée dans les bassins vasculaires.

Anévrysme

Maux de tête soudains, à la TDM/IRM avec contraste — masse vasculaire, à l’angiographie — artère dilatée, hémorragie sous-arachnoïdienne.

Encéphalite

Apparition subaiguë, fièvre, confusion et convulsions — absence de masse focale. À l’IRM, les modifications sont généralement diffuses, souvent dans les lobes temporaux (par exemple, dans l’encéphalite herpétique), sans effet de masse.

Thrombose du sinus caverneux

Apparition aiguë avec maux de tête (souvent unilatéraux), gonflement des paupières, ophtalmoplégie et baisse de la vision. L’IRM/la phlébographie par RM révèle la présence d’un thrombus dans les sinus veineux. Il y a souvent une infection des zones faciale, nasale et sinusale.

Maux de tête en grappe

Douleur aiguë autour de l’œil, larmoiement, rhinorrhée, durant quelques minutes, récurrente en série, non accompagnée de déficit neurologique. Aucun changement structurel à l’IRM.

Hydrocéphalie idiopathique

Souvent chez les personnes âgées, triade de symptômes (troubles de la marche, démence, incontinence urinaire), pouvant s’accompagner de maux de tête et de nausées, dilatation ventriculaire à l’IRM sans masse focale.

Troubles du métabolisme

Provoque des symptômes diffus plutôt que focaux (confusion, convulsions, tremblements), sans masse focale à l’IRM. Les tests généraux (glucose, sodium, enzymes hépatiques, créatinine, urée, etc.) aident à identifier la cause.

Traitement des lésions cérébrales métastatiques

Les principales méthodes de traitement

• Ablation chirurgicale ou biopsie pour clarifier le diagnostic ;
• Radiochirurgie stéréotaxique (SRS) ;
• Radiothérapie cérébrale totale (WBRT) ;
• Thérapie systémique (le plus souvent ciblée) pour certains types de tumeurs spécifiques (par exemple, EGFR+, ALK+, BRAF+, etc.).

Principes généraux

• Personnalisation de la stratégie en fonction du nombre de foyers, de l’état fonctionnel du patient, du contrôle systémique de la maladie et du sous-type moléculaire de la tumeur.
• Traitement symptomatique : glucocorticoïdes, anticonvulsivants, anticoagulants, etc.

Traitement des métastases solitaires

• Chirurgie : pour les foyers volumineux, symptomatiques, superficiels (c’est-à-dire pouvant être retirés) et mettant la vie en danger. Augmente l’espérance de vie des patients présentant un bon état général.
• La SRS (radiochirurgie stéréotaxique) est une alternative pour les foyers difficiles à atteindre ou de petite taille (<3 cm), efficace à la fois après une intervention chirurgicale et en tant que méthode autonome. Elle est parfois utilisée avant l’ablation chirurgicale afin de réduire le risque de récidive.
• WBRT (radiothérapie cérébrale totale) : en tant qu’adjuvant (après chirurgie) et/ou lorsque la SRS et le traitement chirurgical ne sont pas possibles.

Traitement des métastases multiples

• Jusqu’à 4 foyers (<3 cm chacun) — de préférence SRS ;
• 5 à 10 foyers — Le SRS est acceptable chez certains patients ;
• Foyers >10 ou >3 cm — la WBRT reste la norme.

WBRT (radiothérapie cérébrale totale) : efficacité et effets secondaires

La radiothérapie cérébrale totale (WBRT) a pour effet de contrôler (stabiliser) les foyers intracrâniens et de réduire l’incidence des récidives intracrâniennes.

Elle est utilisée en cas de métastases multiples (>10) et lorsque la SRS n’est pas possible, ainsi que dans les lésions leptoméningées.

Effets secondaires :

• Déclin cognitif ;
• Leucoencéphalopathie (lésion diffuse de la substance blanche du cerveau) ;
• Nécrose radique (sa probabilité augmente avec la répétition des séances de radiothérapie).

Approches modernes : l’utilisation de la mémantine (antagoniste de la NMDA) et de la radiothérapie par modulation d’intensité (IMRT) avec exclusion de l’hippocampe réduit le risque de troubles cognitifs.

Le rôle de la pharmacothérapie

Les défis du traitement médicamenteux des métastases cérébrales :

1. Barrièrehémato-encéphalique (BHE) :

• Filtre physiologique qui empêche la plupart des agents chimiothérapeutiques de pénétrer dans le tissu cérébral. La plupart des agents cytotoxiques classiques (cisplatine, paclitaxel, docétaxel) ont une faible perméabilité à travers la BHE.
• Elle est partiellement altérée dans la zone de métastase, mais pas toujours suffisamment pour permettre une concentration efficace du médicament.

2. Hétérogénéité de la tumeur.

• Le profil moléculaire des métastases peut différer de celui de la tumeur primaire.

3. Environnement immunoprivilégié du cerveau.

• La faible activité des lymphocytes T et des cellules présentatrices d’antigènes limite l’efficacité de l’immunothérapie.

La thérapie ciblée donne des résultats encourageants (le contrôle intracrânien peut atteindre plus de 50 à 80 %). Elle est utilisée pour les tumeurs potentiellement sensibles au traitement (par exemple, cancer du poumon avec EGFR/ALK, mélanome avec BRAF, cancer du sein HER2+). L’utilisation de thérapies ciblées ou d’immunothérapie peut retarder ou remplacer la radiothérapie.

L’immunothérapie (inhibiteurs PD-1/PD-L1) peut être efficace dans le cancer du poumon non à petites cellules métastatique, le mélanome et le cancer du sein HER2+.

La thérapie CAR-T cible les tumeurs exprimant certains antigènes différents du tissu cérébral normal et a donné des résultats encourageants dans les essais cliniques, mais n’est pas encore utilisée de manière systématique (la méthode fait l’objet d’essais cliniques et est actuellement expérimentale en oncologie du SNC ; les études sont limitées en raison du risque de toxicité systémique et des effets imprévisibles dans le SNC).

Pronostic des métastases cérébrales

L’échelle d’évaluation pronostique spécifique à la maladie (ds-GPA) est l’outil pronostique le plus précis pour les lésions cérébrales métastatiques. Elle tient compte des caractéristiques biologiques et moléculaires des tumeurs primaires (en plus de l’âge, de l’état fonctionnel KPS, du nombre de métastases cérébrales et des métastases extracérébrales qui sont standard pour le GPA).

Cette échelle est utilisée pour les lésions cérébrales métastatiques dans le cancer du poumon, le mélanome, le cancer du sein, le cancer du rein et le cancer colorectal.

Dans la pratique, il convient d’éviter les schémas pronostiques rigides et universels dans les lésions cérébrales métastatiques, en privilégiant une approche individualisée basée sur le type de tumeur primaire, le profil moléculaire, l’état fonctionnel du patient et les traitements disponibles.

Le traitement moderne des lésions cérébrales métastatiques nécessite une approche multidisciplinaire basée sur le type de tumeur primaire et les caractéristiques moléculaires des métastases, le nombre et la localisation des foyers, ainsi que l’état général du patient. La SRS et les thérapies ciblées deviennent le traitement de choix chez la plupart des patients présentant des métastases limitées et des tumeurs sensibles.