胃腸道間質(zhì)腫瘤的發(fā)病機(jī)制及靶向治療研究進(jìn)展

王書寶，王哲，賀明，蔣晶晶

（中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院 1.病理科；2.骨科；3.麻醉科，沈陽 110034）

胃腸道間質(zhì)腫瘤（gastrointestinal stromal tumor，GIST）是罕見的間質(zhì)來源的腫瘤，常發(fā)生于胃、小腸，起源于Cajal間質(zhì)細(xì)胞，由MAZUR和CLARK于1983年首次提出。GIST組織學(xué)表現(xiàn)為一種梭形細(xì)胞，呈彌漫狀或束狀排列，不表達(dá)肌源性標(biāo)志物以及神經(jīng)源性標(biāo)志物，超微結(jié)構(gòu)也無相關(guān)特征；但表達(dá)功能未知蛋白（DOG1）、KIT蛋白（CD117）、CD34等蛋白［1］。1998年，HIROTA等［2］在GIST發(fā)生的分子機(jī)制研究中取得了突破性進(jìn)展，證實(shí)原癌基因KIT基因發(fā)生獲得性的功能突變是GIST發(fā)生的主要原因之一。2001 年，美國(guó)學(xué)者［3］對(duì)1 例有GIST并伴有 4 年轉(zhuǎn)移病史的患者首次應(yīng)用靶向藥物伊馬替尼，取得了很好的效果。近年來，GIST在分子水平及靶向治療的研究中獲得了很多突破，本文對(duì)GIST的發(fā)病機(jī)制及靶向治療進(jìn)行綜述，旨在為GIST免疫治療策略的研究提供理論支持。

1 GIST的發(fā)病機(jī)制

基因突變和蛋白改變?cè)贕IST的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

1.1 基因突變

1.1.1KIT基因突變：KIT基因位于人染色體 4q12-13，編碼Ⅲ型跨膜生長(zhǎng)因子受體，KIT激酶激活后，使酪氨酸殘基磷酸化，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和凋亡等生物學(xué)過程。獲得性功能突變是指突變后能夠獲得某種功能。研究［4］表明，約75%GIST的KIT基因發(fā)生了獲得性功能突變，它的突變位置90%位于11號(hào)外顯子，其中密碼子557/558 是突變熱點(diǎn)，W557 和（或）K558的刪除與腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移相關(guān)，且密碼子557/558缺失突變的腫瘤體積更大、風(fēng)險(xiǎn)更高、無病存活率更低。原發(fā)GIST以KIT基因外顯子11突變?yōu)橹鳎笔蛔冏疃?，?0.7%，原發(fā)灶KIT基因外顯子11非點(diǎn)突變的腫瘤患者，其Ki-67表達(dá)值高于點(diǎn)突變類型患者，提示此類患者的腫瘤生物學(xué)行為可能更差。復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移灶GIST與原發(fā)灶KIT基因突變模式均為單外顯子突變不同，存在KIT基因雙外顯子突變且占比較高。與野生型及單突變者相比，腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)患者中KIT基因雙外顯子突變者無疾病進(jìn)展時(shí)間較長(zhǎng)［5］。9號(hào)外顯子發(fā)生突變（8%）主要集中在密碼子502-503，以密碼子502-503重復(fù)為特征，該類型突變的腫瘤體積較大，多為＞60歲女性患者，多起源于小腸［6］。發(fā)生在13、14號(hào)外顯子（1%）或17號(hào)外顯子（1%）的突變較少，突變方式有缺失突變、點(diǎn)突變和插入突變。13號(hào)外顯子的V654A突變和14號(hào)外顯子的 T670I 突變，17號(hào)外顯子突變常涉及密碼子816、820或823［7］。

1.1.2 血小板源性生長(zhǎng)因子受體A（platetet-derived growth factor receptor alpha，PDGFRA）基因突變：PDGFRA基因與c-KIT基因位于同一條染色體，同屬Ⅲ型酪氨酸激酶家族，約10%GIST伴有PDGFRA突變，主要發(fā)生在18號(hào)外顯子（7.55%）、12號(hào)外顯子（2.52%）和14號(hào)外顯子（1.08%）。其中18號(hào)外顯子的突變是D842V突變，多見于胃間質(zhì)瘤中，通過阻斷與ATP結(jié)合，表現(xiàn)出對(duì)伊馬替尼的原發(fā)抵抗［8］。12號(hào)外顯子中發(fā)生的V561D突變多見于腸間質(zhì)瘤［9］。14號(hào)外顯子的突變約占1%，主要為c.2125c＞a或c.2125c＞G的錯(cuò)義突變，該突變與來源于胃、預(yù)后較好及上皮樣形態(tài)學(xué)的腫瘤相關(guān)［10］。

1.1.3 WT-GIST：沒有發(fā)生KIT突變或者PDGFRA突變的GIST稱為WT-GIST，其突變多樣，種類復(fù)雜。野生型中約有20%～40%存在琥珀酸脫氫酶（succinate dehydrogenase，SDH）缺陷。另有15%GIST在RAS-RAF信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中存在突變，其中最常見的是BRAF基因V600E突變［11］。隨著對(duì)GIST的深入研究，有些病例報(bào)道提出了新的基因改變。有一部分野生型GIST發(fā)生了ETV6-NTRK3基因融合。還有FGFR1-HOOK3和FGFR1-TACC1基因融合發(fā)生，部分病例存在KIT-PDGFRA、MARK2-PPFIA1、SPRED2-NELFCD等基因融合［12］。除新發(fā)現(xiàn)的基因融合改變以外，也有一些病例報(bào)道了首次發(fā)現(xiàn)的體細(xì)胞突變（P53、MEN1、MAX、CHD4、FGFR1、CTDNN2、CBL、ARID1A、BCOR、APC等）［13］。WT-GIST通常影響年輕和兒童患者，大多數(shù)WT-GIST亞型對(duì)伊馬替尼不敏感，因此其治療與通常的GIST有所不同［14］。

1.2 蛋白改變

1.2.1 ETV1（ETS translocation variant 1）：ETV1又稱ER81（ETS related protein 81），屬于ETS轉(zhuǎn)錄因子家族，已被證實(shí)在多種腫瘤（乳腺癌、前列腺癌、黑色素瘤）中高表達(dá)。ETV1通過與細(xì)胞遷移、癌癥轉(zhuǎn)移有關(guān)的多個(gè)靶基因結(jié)合，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展和侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用。在對(duì)間質(zhì)瘤發(fā)生機(jī)制的深入研究中發(fā)現(xiàn)，在KIT基因突變導(dǎo)致間質(zhì)瘤的發(fā)生過程中，ETV1在Cajal細(xì)胞向GIST細(xì)胞轉(zhuǎn)變過程中發(fā)揮了重要的轉(zhuǎn)錄作用，ETV1在由KIT基因功能性突變主導(dǎo)的Cajal細(xì)胞增殖過程中是必要的而且是高表達(dá)的。ETV1不僅直接促進(jìn)了GIST的生長(zhǎng)，而且間接通過轉(zhuǎn)錄作用激活了很多GIST發(fā)生過程中的分子［15］。此外，在GIST發(fā)生中，KIT蛋白還通過RAS/RAF/MEK 通路在蛋白水平穩(wěn)定EVT1，進(jìn)而協(xié)同促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生。已有研究［16］通過免疫組織化學(xué)、Western blotting、實(shí)時(shí)定量PCR等方法證實(shí)GIST中ETV1mRNA和蛋白表達(dá)均升高。并且，在ETV1表達(dá)升高的同時(shí)，KIT表達(dá)也升高。在危險(xiǎn)評(píng)級(jí)為高度危險(xiǎn)的GIST中，ETV1的表達(dá)水平明顯增高［17］。

1.2.2 神經(jīng)纖維瘤因子1（neurofibromatosis type 1，NF1）：NF1蛋白是1種腫瘤抑制因子。目前研究［18］發(fā)現(xiàn)也有小部分野生型GIST是由于NF1蛋白失活，或者是RAS或BRAF的突變激活發(fā)生的。這些GIST具有女性多發(fā)，發(fā)生位置非胃部更為常見等臨床特征，而多病灶的患者常伴有NF1綜合征。此外，這些GIST具有體積相對(duì)較小，組織學(xué)上核分裂數(shù)相對(duì)較低等病理特征，而且長(zhǎng)期隨訪結(jié)果顯示復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低而且無轉(zhuǎn)移發(fā)生。也有研究［19］顯示一些GIST伴發(fā)神經(jīng)纖維瘤?。?9］。WU等［20］對(duì)290例患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，26例發(fā)生NF1突變（mNF1），48%（12/26）NF1突變同時(shí)有KIT突變。

1.2.3 SDH：SDH位于線粒體膜上，包括琥珀酸脫氫酶黃素蛋白（succinate dehydrogenase complex subunit A，SDHA），琥珀酸脫氫酶硫鐵蛋白（succinate dehydrogenase complex subunit B，SDHB）和琥珀酸脫氫酶膜蛋白（succinate dehydrogenase complex subunit C，SDHC；succinate dehydrogenase complex subunit D，SDHD）4種蛋白亞基。在4種SDH蛋白亞基的表達(dá)情況中，B蛋白亞基的缺失占多數(shù)，并且在4種蛋白亞基中，任何一種蛋白亞基功能缺失都會(huì)導(dǎo)致B蛋白亞基的表達(dá)缺失。IBRAHIM等［21］研究表明，當(dāng)在免疫組化染色中顯示出腫瘤細(xì)胞SDHB表達(dá)缺失時(shí)，不能提示SDH中的哪種蛋白亞基的編碼基因出現(xiàn)了失活；但如果在免疫組化中出現(xiàn)SDHA表達(dá)缺失時(shí)，可以直接提示SDHA的編碼基因失活；即使當(dāng)SDHB、SDHC、SDHD的編碼基因出現(xiàn)突變時(shí)，免疫組化染色仍然可以存在SDHA的表達(dá)。SDH表達(dá)缺失的GIST具有年輕患者多發(fā)、女性較男性多發(fā)、胃部較為常見等臨床特征。組織學(xué)表現(xiàn)為上皮樣和梭形細(xì)胞混合，免疫組化顯示KIT和DOG1彌漫陽性。盡管常伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和多灶性病變，但腫瘤仍然展現(xiàn)出惰性表現(xiàn)。SDH表達(dá)缺失的GIST病理特征表明了這是1種特殊的生物學(xué)亞型。SDH表達(dá)缺失的GIST存在胰島素生長(zhǎng)因子1受體（insulin growth factor 1 receptor，IGF1R）過表達(dá)，而胰島素生長(zhǎng)因子1的信號(hào)通路激活促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生［22-23］。有研究［24］發(fā)現(xiàn)，SDH缺乏的間質(zhì)瘤存在miR-139-5p、455-5p和let-7b的顯著差異表達(dá)，這可能與表觀遺傳調(diào)節(jié)因子IGF1R的表達(dá)相關(guān)。缺乏SDH的GIST表現(xiàn)出明顯的高甲基化特征，這與其他更常見的KIT突變、PDGFRA突變或者NF1突變不同，這些突變常呈現(xiàn)出系列性細(xì)胞遺傳因子缺失的累積，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生這一經(jīng)典過程。已有研究［25］對(duì)76例SDH缺失的GIST患者，使用傳統(tǒng)的危險(xiǎn)分級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該分級(jí)系統(tǒng)并不能很好預(yù)示疾病進(jìn)展，約60%～80%患者出現(xiàn)了遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，而與危險(xiǎn)分級(jí)系統(tǒng)評(píng)估危險(xiǎn)等級(jí)并無關(guān)系，SDH缺失的GIST需要建立新的分級(jí)系統(tǒng)來評(píng)估患者疾病進(jìn)展和預(yù)后生存，也提示SDH缺失的GIST可能是一類特殊的類型。

1.2.4 DOG1：DOG1是一種鈣離子激活的氯離子通道，和TMEM16A及ANO1同源，在Cajal間質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)。這種鈣離子激活的氯離子通道是很多組織和生理活動(dòng)（平滑肌收縮、上皮性分泌等）必需的。DOG1是通過鈣離子內(nèi)流后實(shí)現(xiàn)的離子通道，通過配體激活而且電壓敏感。DOG1通過激活EGFR、MAPK、TGF-β等信號(hào)通路參與了腫瘤發(fā)生、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移等過程，高表達(dá)的GIST預(yù)后不佳；循環(huán)腫瘤細(xì)胞中檢測(cè)到DOG1高表達(dá)時(shí)預(yù)示著腫瘤可能復(fù)發(fā)［26］。DOG1自發(fā)現(xiàn)以來一直在GIST的診斷中具有重要作用，無論酪氨酸激酶受體是否發(fā)生突變，約95%GIST均表達(dá)DOG1［27］，提示DOG1也可以成為一個(gè)治療的靶點(diǎn)。

2 靶向治療

傳統(tǒng)放療、化療對(duì)GIST 的療效均不佳，近年來關(guān)于靶向治療的研究越來越多。靶向治療藥物通過抑制相關(guān)靶點(diǎn)激酶的活性，抑制血管生成及腫瘤生長(zhǎng)，使手術(shù)范圍縮小，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而達(dá)到治療的目的。

2.1 新輔助治療

新輔助治療通常包括介入治療、放療、化療等方式，是術(shù)前聯(lián)合治療的手段。伊馬替尼是小分子酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitors，TKI）的代表藥物，可以選擇性抑制酪氨酸激酶的活性，阻斷下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，在 GIST 治療中取得了良好的效果。伊馬替尼是治療晚期 GIST 患者的一線靶向治療藥物。美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)指南［28-29］推薦，將伊馬替尼（400 mg/d）作為起始劑量，尤其當(dāng)KIT突變發(fā)生在11號(hào)外顯子時(shí)，使用伊馬替尼治療效果顯著；而KIT基因外顯子突變患者可能從使用伊馬替尼（800 mg/d ）的術(shù)前治療中獲益，治療過程中應(yīng)每2～3 個(gè)月通過 CT檢查評(píng)估1次患者病情變化，以確定最佳手術(shù)時(shí)機(jī)，術(shù)后患者應(yīng)繼續(xù)使用甲磺酸伊馬替尼治療。新輔助治療用于這些情況（腫瘤切除難度大、易發(fā)生術(shù)中出血、破裂或腫瘤位置特殊）時(shí)，應(yīng)每2～3個(gè)月評(píng)估1次治療效果。伊馬替尼治療 6～12 個(gè)月后認(rèn)為是最佳的手術(shù)時(shí)期，不宜進(jìn)行過長(zhǎng)時(shí)間治療，否則容易導(dǎo)致繼發(fā)性耐藥［30］。

2.2 術(shù)后輔助治療

原發(fā) GIST 患者即使手術(shù)時(shí)完整地切除腫瘤，患者術(shù)后5年內(nèi)復(fù)發(fā)率仍然高達(dá)50%。復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估主要與腫瘤的位置、體積、核分裂數(shù)和腫瘤破裂等因素相關(guān)。伊馬替尼能預(yù)防中度、高度復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn) GIST 患者的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，可作為術(shù)后輔助治療的首選方案。當(dāng)患者復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)為中度危險(xiǎn)時(shí)，至少伊馬替尼治療1年，高度危險(xiǎn)則至少伊馬替尼治療 3年［31］。對(duì)中度危險(xiǎn)患者，若停用伊馬替尼造成了腫瘤復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，可將伊馬替尼作為一線藥物。

使用伊馬替尼輔助治療3年的 GIST 患者無復(fù)發(fā)生存率要優(yōu)于治療1年的患者，在治療后的10年隨訪中，約50% 患者可避免死亡［32］。但有研究［33］顯示，對(duì)患者進(jìn)行術(shù)后輔助治療益處顯著，中度危險(xiǎn)患者益處則不明顯，因此，探討術(shù)后輔助治療對(duì)中度危險(xiǎn)患者的作用具有重要意義。

2.3 轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)及不可切除 GIST 的治療

對(duì)手術(shù)無法完全切除或出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的 GIST，以及高度危險(xiǎn)患者的術(shù)后處理，靶向治療的療效逐漸受到肯定。伊馬替尼是轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)和不可切除GIST 患者的一線治療方案。約 80%晚期 GIST 患者經(jīng)過伊馬替尼規(guī)律治療2～3個(gè)月后效果明顯［34］。二線藥物是舒尼替尼和瑞拉菲尼，舒尼替尼對(duì)突變位置發(fā)生在13和14號(hào)外顯子的伊馬替尼耐藥患者證實(shí)有效。隨著對(duì)TKI類藥物耐藥的發(fā)生，學(xué)者們對(duì)KIT突變的下游信號(hào)通路進(jìn)行了研究，并且可以將其中一些分子作為靶點(diǎn)進(jìn)行治療。有臨床試驗(yàn)［35］將PI3K作為作用靶點(diǎn)，通過對(duì)PI3K的抑制實(shí)現(xiàn)抗腫瘤作用，但是其中關(guān)于BKM120和BYL719的試驗(yàn)均已終止。而將伊馬替尼和PI3K抑制劑聯(lián)合應(yīng)用時(shí)，抗腫瘤作用較每一種單獨(dú)用藥效果明顯提升，該臨床試驗(yàn)結(jié)果還表明buparlisib聯(lián)合伊馬替尼，患者的中位無進(jìn)展生存期可延長(zhǎng)3.5個(gè)月。另外一個(gè)潛在治療靶點(diǎn)是ETV1，而且KIT抑制劑伊馬替尼和MEK抑制劑MEK162在腫瘤生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出協(xié)同作用。存在PDGFRAD842V突變的患者，經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)一線、二線、三線TKI類藥物治療的耐藥［16］。Avapritinib（AYVAKIT?）是已經(jīng)獲批的針對(duì)PDGFRAD842V突變的TKI類藥物，在一期臨床試驗(yàn)中，藥物有效率達(dá)到了86%，而且治療效果持續(xù)了至少11個(gè)月［36］。而在與瑞格拉菲尼的對(duì)照試驗(yàn)［37］中，無進(jìn)展生存期分別是4.2個(gè)月和5.6個(gè)月，總反應(yīng)率分別是17.1%和7.2%。隨后，ripretinib獲批作為對(duì)發(fā)生KIT和PDGFRA廣譜突變的GIST的治療藥物，包括了野生型、原發(fā)和繼發(fā)性突變的治療，在三期臨床試驗(yàn)中，三線治療耐藥后的GIST的無進(jìn)展生存期延長(zhǎng)了6.3個(gè)月，中位生存期達(dá)到了15.1個(gè)月［38］。還有一些多激酶和KIT抑制劑對(duì)GIST也存在一定治療效果。Cabozantinib作為一個(gè)多靶點(diǎn)抑制劑，可以對(duì)MET、VEGFR2/KDR、RET、KIT、AXL和 FLT產(chǎn)生靶向治療作用，已經(jīng)關(guān)閉的二期臨床試驗(yàn)［39］結(jié)果表明，在一線、二線治療后進(jìn)展GIST的中位無進(jìn)展生存期是5.4個(gè)月，而中位生存期是18.2個(gè)月。二期臨床試驗(yàn)［40］表明，Dovitinib（VEGFR、FGFR、PDGFR及KIT抑制劑）使參與試驗(yàn)的GIST患者的中位無進(jìn)展生存期延長(zhǎng)了4.6個(gè)月。Vatalanib同樣是VEGFR、KIT和 PDGFR抑制劑，在對(duì)于伊馬替尼及舒尼替尼耐藥患者參與的二期臨床試驗(yàn)［41］中，作為二線治療的患者可以獲得5.8個(gè)月的無進(jìn)展生存期，而作為三線治療的患者可以獲得3.2個(gè)月的無進(jìn)展生存期。Pazopanib作為 KIT、PDGFR和 VEGFR抑制劑，在二期臨床試驗(yàn)中治療效果達(dá)到了11.9個(gè)月的中位無進(jìn)展生存期［42］?？梢姡琍azopanib是很有治療前景的藥物。

綜上所述，GIST發(fā)生是由于不同的基因突變引起的，而且對(duì)應(yīng)不同的臨床病理特征。靶向治療給GIST患者帶來新的希望，不但須找到新的治療靶點(diǎn)，而且還須從現(xiàn)有的KIT/PDGFRA抑制劑（伊馬替尼、舒尼替尼、雷戈拉非尼）治療中獲得更好的生存受益。另外，GIST翻譯水平的研究已經(jīng)從早期的激酶或者SDH改變延伸到肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白的失活這一晚期事件，即從一些原癌突變的研究到GIST轉(zhuǎn)移進(jìn)展的改變。某些因子的失活或者表達(dá)缺失可以作為患者預(yù)后的預(yù)測(cè)因子，為更加精準(zhǔn)的治療提供機(jī)會(huì)。今后可以按照不同系列來劃分GIST患者，進(jìn)而提供更加個(gè)性化的治療方案。當(dāng)然也更需要?jiǎng)?chuàng)新性研究為TKI耐藥患者提供更多治療的機(jī)會(huì)，進(jìn)而獲得更為長(zhǎng)久的生存期。