讲座
野生型胃肠间质瘤的特征与靶向治疗
中华胃肠外科杂志, 2020,23(9) : 907-910. DOI: 10.3760/cma.j.cn.441530-20200614-00356
摘要

胃肠间质瘤(GIST)是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤。有10%~15%的GIST不存在C-kit/PDGFRA基因突变,称为野生型GIST,其分子机制和临床特征与C-kit/PDGFRA突变型GIST存在显著差异。根据发病机制的不同,野生型GIST可分为SDH缺陷型、NF1相关性、BRAF突变型、KRAS突变型以及四重野生型GIST。本文对不同野生型GIST临床特征与靶向治疗进行综述,以期为临床实践提供参考。

引用本文: 童昕, 蒋祈, 张鹏, 等.  野生型胃肠间质瘤的特征与靶向治疗 [J] . 中华胃肠外科杂志, 2020, 23(9) : 907-910. DOI: 10.3760/cma.j.cn.441530-20200614-00356.
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胃肠间质瘤(gastrointestinal stromal tumor,GIST)是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤,C-kit或血小板源性生长因子受体α(platelet derived growth factor receptor alpha,PDGFRA)基因活化突变是GIST的主要发病机制。然而,有10%~15%的GIST未检测到C-kit/PDGFRA基因突变,称为野生型GIST(wild-type GIST)[1]。随着对GIST研究的深入,野生型GIST中多种发病机制陆续被阐明。野生型GIST在分子机制、临床特征及靶向治疗等方面与C-kit/PDGFRA突变型GIST存在显著差异[1,2]。本文重点对野生型GIST的临床特征和靶向治疗进行综述,以期为临床实践提供参考。

一、野生型GIST的流行病学

挪威的一项研究显示,野生型GIST占全部GIST的14.6%(13/89)[3]。Wozniak等[4]报道427例波兰GIST患者中有76例(17.8%)未检测到C-kit/PDGFRA基因突变。国内的一项回顾性研究对253例GIST患者进行基因突变检测,其中24例(9.5%)显示为野生型GIST[5]。随着二代测序(next-generation sequencing,NGS)的推广以及对GIST发病机制的深入研究,GIST基因检测灵敏度及准确性显著提升,并且部分少见突变位点也逐渐被报道。Gao等[6]对146例野生型GIST行NGS检测,其中23例检测出C-kit/PDGFRA常规位点突变。此外,有文献报道,除常规突变位点外,C-kit基因第8和第10号外显子也可发生突变[7,8]。因此,传统的"野生型"定义并不十分准确,过去所诊断的部分野生型GIST可能并非真正的C-kit/PDGFRA野生型GIST。

二、野生型GIST的临床特征和靶向治疗

根据琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)表达是否缺失,野生型GIST可分为SDH缺陷型GIST和非SDH缺陷型GIST。其中SDH缺陷型GIST包括Carney三联征相关性、Carney-stratakis综合征相关性和散发性GIST,非SDH缺陷型GIST包括NF1相关性、BRAF突变型、RAS突变型以及四重野生型GIST。

(一)SDH缺陷型GIST

SDH缺陷型GIST是最常见的野生型GIST,好发于胃,约占胃GIST的7.7%,青年女性患者多见,组织学类型以上皮样细胞为主,免疫组化表现为SDHB蛋白表达缺失,其生物学行为常呈惰性,肿瘤进展过程较为缓慢,当前常用的危险度分级标准并不适用于SDH缺陷型GIST患者[2,9]

SDH蛋白由SDHA、SDHB、SDHC及SDHD四个亚基组成,是柠檬酸循环和电子转移链的重要组成部分。SDH亚基的遗传改变可导致SDH功能障碍,其中以SDHA突变较为常见。Boikos等[2]发现84例SDH缺陷型GIST中有34例为SDHA突变,29例为SDHBSDHCSDHD突变,其余21例表现为SDHC启动子高甲基化。SDH复合物功能异常使琥珀酸在细胞内积累并激活低氧诱导因子-1α,引起胰岛素样生长因子受体1R(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)过表达是肿瘤发生的主要机制[10]

Carney三联征(Carney Triad)包括多发性GIST、肺软骨瘤和肾上腺外副神经节瘤,是由SDHC基因启动子高甲基化引起mRNA表达降低所致。Carney三联征相关性GIST在SDH缺陷型GIST中所占比例约为11%,无家族性,核分裂象计数较低;与C-kit/PDGFRA突变型GIST相比,Carney三联征相关性GIST淋巴结转移率更高[9,11]

Carney-stratakis综合征是一种以GIST和副神经节瘤为特征的常染色体显性遗传病,主要发病机制为SDHBSDHCSDHD基因胚系突变。Mason和Hornick[9]报道76例SDH缺陷型GIST中有6例(8%)被诊断为Carney-stratakis综合征。肿瘤呈多发性,部分患者有家族史,核分裂象差异较大,常出现淋巴管浸润[11]

散发性GIST也称无综合征相关的SDH缺陷型GIST,主要发病机制为SDH亚基胚系突变和SDHC启动子高甲基化导致基因表达沉默。散发性GIST组织学上主要表现为多结节状和丛状,具有上皮样形态,也可为梭形细胞-上皮样细胞混合型。部分散发性GIST较早出现淋巴结转移,并常转移至肝脏和腹膜腔[1,12]

由于缺乏酪氨酸激酶功能获得性突变,SDH缺陷型GIST对伊马替尼治疗反应不佳。有研究报道,舒尼替尼和瑞戈非尼可能使部分SDH缺陷型GIST患者获益[2,13]。体外研究实验发现,新一代酪氨酸激酶抑制剂尼洛替尼(nilotinib)细胞内浓度比伊马替尼高7~10倍,表明尼洛替尼对伊马替尼原发耐药的GIST可能具有治疗潜能[14]。linsitinib(OSI-906)是一种高选择性的小分子IGF-1R抑制剂,一项多中心二期临床试验中纳入了20例接受linsitinib治疗的无C-kit/PDGFRA/BRAF突变的野生型GIST患者,有4例患者肿瘤缩小10%,但未观察到客观缓解[15]。此外,烷化剂替莫唑胺(temozolomide)和DNA甲基转移酶抑制剂瓜德希他滨(guadecitabine,SGI-110)治疗SDH缺陷型GIST的相关临床试验(NCT03556384,NCT03165721)正在进行中。

(二)非SDH缺陷型GIST
1.NF1相关性GIST:

Ⅰ型神经纤维瘤病(neurofibromatosis type 1,NF1)是一种由双等位基因缺失引起的常染色体显性遗传病,其临床特征为多发性神经纤维瘤、皮肤牛奶咖啡斑和虹膜错构瘤等。NF1基因编码神经纤维蛋白,位于染色体17q11.2上,神经纤维蛋白的失活是NF1相关性GIST发生的主要机制。NF1患者中GIST发生率约为7%,研究表明NF1患者发生GIST的风险比普通人群至少高45倍[16,17]。NF1相关性GIST细胞形态多为梭形细胞,好发于小肠,常伴胃肠功能紊乱,与其他类型GIST相比,患者预后无明显差异[18]

伊马替尼在NF1相关性GIST靶向治疗中效果不佳。舒尼替尼和瑞戈非尼具有抗肿瘤血管生成作用,对NF1相关性GIST可能有效,但目前多为个案报道[19,20]。selumetinib是一种小分子MEK1/2抑制剂,在治疗NF1相关性丛状神经纤维瘤中效果较好,其对NF1相关性GIST的疗效需进一步研究[21]

2.BRAF突变型GIST:

BRAF突变型GIST约占野生型GIST的6%,BRAF基因编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,突变位点主要位于第15号外显子,其中最常见的突变类型为BRAFV600E突变[22]BRAF突变型GIST组织形态多为梭形细胞型,核分裂象计数较高,好发于小肠,女性多见[11]。VE1抗体对于诊断BRAFV600E基因突变的实体肿瘤具有较高的灵敏性和特异性。Huss等[23]报道BRAF突变型GIST中VE1抗体阳性率约为81.8%。

达拉菲尼(dabrafenib)是一种ATP竞争性BRAF激酶抑制剂,已在BRAFV600E突变型黑色素瘤中展现出较好的抗肿瘤活性[24]。然而,达拉菲尼应用于BRAF突变型GIST的相关报道较少。Falchook等[25]报道1例BRAFV600E突变型GIST患者接受达拉菲尼治疗后肿瘤缩小,提示达拉菲尼可能为BRAF突变型GIST患者带来潜在获益。

3.KRAS突变型GIST:

KRAS基因编码GDP/GTP结合蛋白,对肿瘤细胞生长和血管生成有重要作用。KRAS突变在胰腺癌、结直肠癌和肺癌中较为常见,而在GIST中KRAS突变率较低,突变位点主要位于第2号外显子的12、13号密码子;KRAS突变后持续活化,通过促进细胞持续增殖介导肿瘤的发生和发展[26]。Lasota等[26]对514例GIST进行基因检测未发现KRAS突变,并推测GIST中KRAS突变率低于0.2%。KRAS突变型GIST对伊马替尼等靶向药物不敏感,KRASG12C抑制剂AMG-510对非小细胞肺癌和结直肠癌有较好疗效,但目前尚无应用于GIST的相关报道[27]

4.四重野生型GIST:

部分野生型GIST不存在SDHNF1BRAF以及RAS基因突变,称为四重野生型GIST(quadruple wild-type GIST)。四重野生型GIST常见基因突变类型包括NTRKTP53PIK3CAEGFRRB1以及MAX突变等。

NTRK融合基因突变:GIST中NTRK融合基因突变率较低,以ETV6-NTRK3突变为主。有研究认为,ETV6-NTRK3融合基因突变可能通过促进胰岛素受体底物过表达并激活IGF1R下游级联反应在肿瘤的发展中发挥作用[28]。Shi等[29]通过全基因组分析在186例GIST中发现1例ETV6-NTRK3融合基因突变,组织学类型表现为上皮样细胞。拉罗替尼(larotrectinib)是一种小分子原肌球蛋白受体激酶(tropomyosin receptor kinase,TRK)抑制剂,于2018年11月被美国食品药品监督管理局批准用于治疗NTRK融合基因突变的实体肿瘤。Hong等[30]的研究中纳入了4例NTRK融合基因突变的GIST患者,接受拉罗替尼治疗后4例患者均获得客观缓解。Selitrectinib(BAY 2731954)是一种新型、高选择性第二代TRK抑制剂,可用于治疗对拉罗替尼耐药的NTRK融合基因突变的实体肿瘤,目前相关临床试验(NCT03215511)正在进行当中。

TP53基因突变:TP53基因是一种抑癌基因,在DNA损伤修复和诱导细胞凋亡中发挥重要作用。TP53基因突变在高危GIST患者中发生率约为3.5%,这一基因突变与GIST恶性风险增加相关[31]。MDM2抑制剂如nutlin-3可诱导细胞周期停滞和细胞凋亡,发挥肿瘤抑制作用,但目前仍处于细胞实验阶段[32]

PIK3CA基因突变:PIK3CA基因编码PI3K的催化亚基,突变后PI3K的催化活性异常增强,导致PI3K-AKT-mTOR信号通路异常是肿瘤发生的主要机制。Lasota等[33]在529例GIST中鉴定出7例(1%)PIK3CA基因突变。PIK3CA抑制剂如alpelisib(BYL719)在乳腺癌等实体肿瘤中显示出良好的抗肿瘤活性[34]。但其对PIK3CA基因突变的GIST的疗效有待进一步研究。

其他基因突变:原发性GIST中EGFR基因突变率约为0.9%,EGFR基因突变后持续活化,通过调控下游信号通路促进细胞增殖介导肿瘤的发生[35]RB1基因可维持染色质结构稳定,有研究显示RB1基因突变与GIST转移和复发相关[36]MAX基因编码螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链转录因子,它通过与MYC分子结合来调节细胞增殖、分化和凋亡;GIST中MAX基因突变可导致p16表达缺失,并通过调节细胞周期促进肿瘤进展[37]

三、总结

野生型GIST发病机制较为复杂,其临床特征和靶向治疗与C-kit/PDGFRA突变型GIST存在较大差异。NGS有助于明确野生型GIST具体突变类型、预测靶向药物疗效并发现潜在治疗靶点。随着分子生物学的发展和基因检测技术的逐步成熟,众多新型靶向药物已展现出一定治疗前景,以分子机制为基础的个体化治疗是未来野生型GIST治疗的发展趋势。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

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