野生型胃腸道間質(zhì)瘤的研究進(jìn)展

白怡冰 楊佳妮 方 琳 綜述 張艷橋 審校

胃腸道間質(zhì)瘤(Gastrointestinal stromal tumor，GIST)是胃腸道最常見(jiàn)的間葉源性腫瘤，占胃腸道惡性腫瘤的1%～3%，發(fā)病率為10～20/10萬(wàn)每年。該病多發(fā)生于中老年人，40歲以下患者少見(jiàn)，男女發(fā)病率無(wú)明顯差異。大部分GIST發(fā)生于胃(50%～70%)和小腸(20%～30%)，結(jié)直腸約占10%～20%，食道占0～6%，腸系膜、網(wǎng)膜及腹腔后罕見(jiàn)。11%～47%的GIST患者第一次就診時(shí)已發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移部位主要是肝和腹腔[1-2]。從生物學(xué)行為上來(lái)看，20%～30%的GIST是惡性的。80%～90%的GIST病例具有KIT或血小板源性生長(zhǎng)因子受體α多肽(Platelet derived growth factor receptor alpha，PDGFRA)基因活化突變[3]。

10%～20%的GIST患者KIT和PDGFRA突變陰性，稱為野生型GIST。約85%的兒童GIST和10%～15%的成人GIST為野生型GIST[1，3]。根據(jù)是否有琥珀酸脫氫酶B(SDHB)表達(dá)缺失，野生型GIST可分為SDH缺陷型GIST和非SDH缺陷型GIST兩大類[1，3-4](表1)?；虮磉_(dá)譜和高分辨率基因組拷貝數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，野生型GIST基因組失衡現(xiàn)象少見(jiàn)，突變型GIST中腫瘤染色體14q和22q丟失常見(jiàn)，但在野生型GIST幾乎沒(méi)有這樣的變化，提示野生型與突變型GIST的發(fā)生機(jī)制可能存在差異[5]。與突變型GIST相比，野生型GIST患者臨床表現(xiàn)也具有一定特征性，酪氨酸激酶抑制劑(Tyrosine kinase inhibitors，TKIs)治療效果不佳。本文就近年野生型GIST的相關(guān)分子機(jī)制和診療進(jìn)展進(jìn)行綜述。

表1 分子機(jī)制Table 1 Molecular mechanism

圖1 分子檢測(cè)流程圖Figure 1 Flow chart of molecular detection

1 SDH缺陷型GIST的分子機(jī)制及臨床特征

1.1 SDH缺陷型GIST的分子機(jī)制

SDH缺陷型GIST是一組獨(dú)特的GIST，約占野生型GIST的50%，包括無(wú)綜合征相關(guān)性SHD缺陷型GIST、Carney三聯(lián)征(Carney triad，CT)相關(guān)性及Carney-stratakis綜合征(Carney-stratakis syrthesis，CSS)相關(guān)性GIST[6]。SDH復(fù)合物由4個(gè)亞基組成：SDHA、SDHB、SDHC和SDHD，參與三羧酸循環(huán)。SDHA和SDHB是催化成分，SDHA將琥珀酸酯催化為富馬酸酯，SDHB參與電子傳輸鏈，將泛醌氧化為泛醇，SDHC和SDHD是將SDH連接到線粒體內(nèi)膜的錨定成分，提供了泛醌的結(jié)合位點(diǎn)[7-8]。

既往研究表明SDHA、SDHB、SDHC或SDHD突變使得線粒體SDH復(fù)合體丟失會(huì)導(dǎo)致琥珀酸積累，從而導(dǎo)致缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)蛋白的過(guò)表達(dá)和HIF-1a調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄增加以及DNA甲基化增加[9-10]。胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體(Insulin like growth factor 1 receptor，IGF-1R)的激活也是SDH缺陷型GIST的典型表現(xiàn)，IGF-1R與配體結(jié)合后通過(guò)自身磷酸化被激活，從而導(dǎo)致絲裂原激活的蛋白激酶(MAPK)和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的激活。IGF信號(hào)在SDH缺陷型GIST中可抑制IGF-1R誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并抑制GIST細(xì)胞中的AKT和MAPK通路的信號(hào)傳導(dǎo)[11-12]。

仍有學(xué)者在不斷探索SDH缺陷型GIST的發(fā)病機(jī)制，并取得了新的進(jìn)展。2019年Flavahan等[13]在SDH缺陷型腫瘤中發(fā)現(xiàn)了DNA甲基化受到了異常激活的新機(jī)制。在正常細(xì)胞中，致癌基因和超級(jí)增強(qiáng)子位于不同的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中，不會(huì)相互接觸。而過(guò)量的甲基化會(huì)破壞腫瘤中的絕緣子，導(dǎo)致啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和致癌基因之間的異常接觸。該研究發(fā)現(xiàn)CTCF絕緣子的損傷使ANO1增強(qiáng)子和FGF致癌基因之間出現(xiàn)異常接觸，從而使得FGF3-FGF4基因座拓?fù)浒l(fā)生了深刻變化。除了這個(gè)受到破壞的絕緣子會(huì)激活FGF癌基因之外，該團(tuán)隊(duì)還在一個(gè)正常的KIT基因附近鑒定出第二個(gè)受到破壞的絕緣子。此外，利用PDX動(dòng)物模型，研究發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用FGFR抑制劑的藥物就可以有效的抑制腫瘤生長(zhǎng)，而與KIT抑制劑聯(lián)合使用可以產(chǎn)生更好的療效，并且在給藥期間歇期也可以有效的抑制腫瘤生長(zhǎng)[13]。

1.2 無(wú)綜合征相關(guān)性SDH缺陷型GIST

無(wú)綜合征相關(guān)性SDH缺陷型GIST多發(fā)生于兒童和青年人，女性多見(jiàn)。好發(fā)部位為胃，鏡下常呈多結(jié)節(jié)性或叢狀生長(zhǎng)方式，瘤細(xì)胞呈上皮樣，也可為混合型，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移多見(jiàn)。分子檢測(cè)顯示約50%的SDH亞單位(SDHA、SDHB、SDHC或SDHD)發(fā)生功能喪失性胚系突變，其中約30%為SDHA突變(多為胚系突變)，約20%為SDHB、SDHC或SDHD突變[14-18]。

1.3 CT相關(guān)性GIST

因同時(shí)伴發(fā)肺軟骨瘤(常為多灶性)和腎上腺外副神經(jīng)節(jié)瘤而得名，但僅22%的患者同時(shí)合并三種腫瘤，53%的患者僅伴發(fā)肺軟骨瘤，24%的患者僅伴發(fā)副神經(jīng)節(jié)瘤。年輕女性多見(jiàn)，該分型以SDHC高甲基化為特點(diǎn)，免疫組化SDHB陰性，SDHA陽(yáng)性。

1.4 CSS相關(guān)性GIST

是一種遺傳學(xué)疾病，為常染色體顯性遺傳，不全外顯，易使受影響的人患上GIST和副神經(jīng)節(jié)瘤，該分型的發(fā)病機(jī)制主要是由SDHB、SDHC或SDHD亞基的種系突變，導(dǎo)致電子轉(zhuǎn)運(yùn)鏈復(fù)合體II的功能障礙引起，與CT相關(guān)性GIST不同的是，在CSS相關(guān)性GIST中，僅在靠近SDHB基因的幾個(gè)CpG處發(fā)現(xiàn)了DNA甲基化模式，而SDHC基因啟動(dòng)子在所有篩選的CpG位點(diǎn)中完全未甲基化。突變導(dǎo)致蛋白表達(dá)丟失，免疫組化SDHB為陰性[14-18]。

2 非SDH缺陷型GIST的分子機(jī)制及臨床特征

2.1 非SDH缺陷型GIST的分類

非SDH缺陷型GIST包括BRAF突變、Ⅰ型神經(jīng)纖維瘤病(NF1)相關(guān)性、K/N-RAS突變及四重野生型(Quadruple WT)GIST等，這部分野生型GIST患者的SDH功能完整，但存在著其他的基因突變。

2.2 BRAF突變型GIST

BRAF突變型GIST占野生型GIST的3%～7%，好發(fā)于小腸(56%)，其次為胃(22%)，老年人多見(jiàn)，總生存期較長(zhǎng)，預(yù)后較好。組織形態(tài)上多為梭形細(xì)胞型。有報(bào)道稱在41個(gè)KIT/PDGFRA突變的GIST中均未發(fā)現(xiàn)BRAF突變，而在17個(gè)BRAF突變的GIST中也未發(fā)現(xiàn)KIT/PDGFRA突變，提示BRAF和KIT/PDGFRA的原發(fā)突變是互斥的。然而，也有研究在少數(shù)伊馬替尼(IM)耐藥患者中發(fā)現(xiàn)BRAF突變，認(rèn)為可能是繼發(fā)耐藥的原因。最近，有報(bào)道稱BRAF狀態(tài)可用于預(yù)測(cè)伊馬替尼、舒尼替尼和瑞戈非尼耐藥的GIST患者對(duì)索拉非尼的治療應(yīng)答，該研究報(bào)道了3例使用索拉非尼的GIST患者，其中2例獲得了長(zhǎng)期疾病控制，而耐藥患者攜帶BRAF V600E突變[19-21]。

2.3 NF1相關(guān)性GIST

NF1是一種常染色體顯性遺傳疾病，該病患者NF1染色體基因組被刪除，因不能表達(dá)腫瘤抑制因子神經(jīng)纖維瘤病蛋白而增加了其患GIST和其他良性或惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。GIST在NF1患者中的發(fā)生率約為7%，好發(fā)部位為小腸，典型臨床表現(xiàn)為咖啡色斑和多發(fā)性神經(jīng)纖維瘤，也可見(jiàn)雀斑或虹膜結(jié)節(jié)，預(yù)后較好。研究報(bào)道神經(jīng)纖維蛋白可以直接抑制RAS信號(hào)通路的激活。NF1的失活主要導(dǎo)致RAS的失控激活，誘導(dǎo)MAPK和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)的激酶1和2(ERK1和ERK2)的激活。異常RAS信號(hào)通路的激活還可通過(guò)其他通路(例如PI3K-mTOR通路)導(dǎo)致細(xì)胞異常增殖[22]。

2.4 K/N-RAS突變型GIST

有研究報(bào)道在少數(shù)攜帶KIT或PDGFRA突變的GIST中發(fā)現(xiàn)有KRAS突變(3/60)。認(rèn)為KRAS的突變是導(dǎo)致伊馬替尼耐藥的原因，在激活ERK1/2和AKT方面，KIT和KRAS突變體具有協(xié)同作用，伊馬替尼治療能夠關(guān)閉KIT及其下游信號(hào)傳導(dǎo)，但不能關(guān)閉RAS觸發(fā)的下游信號(hào)傳導(dǎo)，使得腫瘤繼續(xù)活化生長(zhǎng)[23]。有研究分析了514例GIST患者的基因序列，但均未發(fā)現(xiàn)KRAS突變，為了尋找在腫瘤進(jìn)展過(guò)程中獲得的KRAS突變，研究人員又對(duì)64個(gè)轉(zhuǎn)移性腫瘤進(jìn)行了評(píng)估，也未發(fā)現(xiàn)KRAS突變，因此，KRAS突變可能極為罕見(jiàn)，仍需進(jìn)一步研究[24]。

2.5 四重野生型GIST

對(duì)于KIT/PDGFRA/SDH/RAS均沒(méi)有突變的GIST被稱為四重野生型GIST，約占所有GIST的5%。最近有研究表明，四重野生型GIST可能具有更大的分子異質(zhì)性。包括ETV6-NTRK3基因融合體，F(xiàn)GFR1的融合基因(FGFR1-HOOK3和FGFR1-TACC1)的發(fā)現(xiàn)，最近還發(fā)現(xiàn)了其他融合現(xiàn)象如：KIT-PDGFRA、MARK2-PPFIA1和SPRED2-NELFCD。鑒定出的最相關(guān)的體細(xì)胞致癌突變包括TP53、MEN1、MAX、FGF1R、CHD4和CTDNN2，其他的還有NTRK2、CDK6、ERG、CBL、ARID1A、BCOR和APC。與FGFR途徑相關(guān)的還有FGF3/FGF4基因拷貝數(shù)增加，F(xiàn)GF4高表達(dá)。有研究提示COL22A1和CALCRL是四重野生型GIST的特定分子標(biāo)記。有趣的是涉及神經(jīng)內(nèi)分泌譜系的基因(ASCL1，BGPCR)的過(guò)表達(dá)，MEN1和MAX基因的突變，支持了其與神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的遺傳相似性，揭示了他們之前可能存在潛在的關(guān)聯(lián)[25-30]。

3 野生型GIST的治療

3.1 手術(shù)治療和靶向治療

對(duì)于局限性GIST和潛在可切除GIST，手術(shù)切除是首選治療方法。但手術(shù)方式的不同及重復(fù)切除并不能給患者帶來(lái)更多的益處。一項(xiàng)來(lái)自美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)的納入了76例野生型GIST患者的研究指出，無(wú)事件生存期(Event free survival，EFS)與腫瘤生物學(xué)有關(guān)的因素如有絲分裂率和轉(zhuǎn)移性疾病的存在有關(guān)，而與手術(shù)因素如顯微切除邊緣和胃切除類型(楔形與解剖切除)無(wú)關(guān)。同樣，重復(fù)切除與初始切除相比EFS降低。因此，GIST的切除僅限于初始治療，而后續(xù)切除僅用于解決諸如阻塞或出血的癥狀[31]。盡管野生型GIST患者總死亡率較低，其仍易發(fā)生進(jìn)展和復(fù)發(fā)，而靶向治療可有效延緩疾病進(jìn)展。與KIT或PDGFRA突變的GIST不同，野生型GIST并未顯示出對(duì)伊馬替尼的客觀腫瘤反應(yīng)，但對(duì)舒尼替尼的反應(yīng)相對(duì)較好。此外，有研究指出對(duì)無(wú)法使用酪氨酸激酶抑制劑治療的不可切除SDH缺陷型GIST患者來(lái)說(shuō)，瑞戈非尼可能改善無(wú)進(jìn)展生存期。在該研究中，所有6例SDH缺陷型GIST患者均臨床獲益，并具有16周或以上的腫瘤反應(yīng)或穩(wěn)定作用，2例患者PR，1例患者獲得了FDG-PET觀察到的完全的代謝反應(yīng)[32]。

3.2 免疫治療和新型靶向治療

近年來(lái)也不斷有新靶點(diǎn)和新藥的報(bào)道為野生型GIST患者帶來(lái)了福音。納武單抗是一種抗程序性細(xì)胞死亡蛋白1(PD-1)抗體，Schroeder[33]等報(bào)道了1例對(duì)多個(gè)TKI均難治的轉(zhuǎn)移性野生型GIST，但對(duì)納武單抗具有持久的臨床反應(yīng)的患者。表明有必要繼續(xù)進(jìn)行評(píng)估GIST中檢查點(diǎn)抑制劑的研究。帕唑帕尼是一種多靶點(diǎn)TKIs，主要靶點(diǎn)包括KIT、PDGFRA以及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(VEGFR)等。PAZOGIST臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，帕唑帕尼可明顯提高甲伊馬替尼和舒尼替尼耐藥的GIST患者PFS，野生型GIST患者亦可從中獲益[34]。達(dá)拉菲尼是一種BRAF抑制劑，一項(xiàng)使用達(dá)拉菲尼對(duì)1例BRAFV600E突變的GIST患者進(jìn)行治療的研究發(fā)現(xiàn)，該患者在接受BRAF抑制劑治療時(shí)顯示腫瘤消退。該患者治療24周時(shí)腫瘤體積縮小了20%，但治療第8個(gè)月時(shí)腫瘤出現(xiàn)進(jìn)展，經(jīng)全基因組分析發(fā)現(xiàn)該患者出現(xiàn)了PIK3CA(H1047R)功能增強(qiáng)性突變，可能與達(dá)拉菲尼耐藥相關(guān)[35]。林西替尼是一種對(duì)IGF-1R和胰島素受體具有特異性的口服激酶抑制劑。旨在探討林西替尼用于成人和小兒野生型胃腸道間質(zhì)瘤療效的SARC II期研究納入了13例野生型GIST患者，但治療后并未發(fā)現(xiàn)腫瘤的臨床緩解[36]，因此林西替尼在野生型GIST的初次嘗試以失敗告終。凡德他尼是一種服的VEGFR2、EGFR和RET的小分子抑制劑。一項(xiàng)凡德他尼的II期研究測(cè)試了其對(duì)SDH缺陷的野生型GIST患者的治療療效。結(jié)果顯示9例患者中有2例病情穩(wěn)定，但未觀察到部分或完全緩解，因此該研究不推薦凡德他尼用于治療SDH缺陷的GIST[37]。此外，一項(xiàng)臨床前研究顯示與伊馬替尼、舒尼替尼和雷戈非尼相比，阿昔替尼對(duì)KIT野生型，KIT V559D/A/G和L576P主要功能獲得性突變表現(xiàn)出更好的活性[38]。

4 小結(jié)和展望

野生型GIST是一組在發(fā)生發(fā)展、臨床特征和治療方面都與KIT/PDGFRA突變型GIST有很大差異的疾病。GIST的分子檢測(cè)(圖1)對(duì)明確診斷，以及為患者提供個(gè)體化治療具有重要的臨床意義。這就要求臨床醫(yī)生清晰并掌握現(xiàn)有野生型GIST的分型標(biāo)準(zhǔn)及不同分型患者的治療策略，為患者提供最優(yōu)化治療方案，以延長(zhǎng)其生存期并改善其生活質(zhì)量。隨著對(duì)野生型GIST研究的不斷深入，我們對(duì)其發(fā)生發(fā)展也有了一些了解，包括SDH缺陷、BRAF突變以及NF1突變等，還有四重野生型GIST，但隨著進(jìn)一步的研究，這種陰性定義的分型可能也會(huì)被不斷細(xì)化，這將對(duì)我們的治療可以起到更多的指導(dǎo)作用，期待有更多的新型靶向藥物可以造福于患者。