重视野生型胃肠间质瘤的诊断与治疗
2016年03月11日 3568人阅读 返回文章列表
胃肠间质瘤(gastrointestinal stromal tumor,GIST)是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤。免疫表型CD117阳性表达、遗传学上c-kit基因或血小板衍生生长因子受体α(platelet derived growth factor receptor, PDGFRA)基因功能获得性突变是GIST最重要的生物学特征[1]。甲磺酸伊马替尼(伊马替尼,imatinib mesylate)在治疗进展期GIST中取得成功,并已成为高危GIST术后标准辅助治疗的药物[2]。
GIST中c-kit基因和PDGFRA基因的原发突变位点并非随机,而是存在热点区域。c-kit基因的原发突变发生于第9、11、13和17外显子,这些外显子分别编码KIT受体蛋白的膜外配体结合域、跨膜结构域及第一和第二激酶结构域。相应地,PDGFRA基因的原发突变发生于第12、14和18外显子。有10%~15%的GIST不存在上述c-kit基因及PDGFRA基因已知突变热点的突变,即为野生型GIST (wild-type GIST,wt-GIST)[1]。虽然这一亚群在GIST中所占的比例并不大,但是其在发病机制和生物学特性上与突变型GIST存在显著差异,且其临床诊断与治疗策略也有一定特殊性。因此,临床医师在处理这一类GIST时,应当引起足够的重视。
在一项基于挪威人群的GIST流行病学研究中,野生型GIST占全部GIST的15.7% (14/89)[3]。根据北美协作组(North American Intergroup)的伊马替尼治疗进展期GIST的Ⅲ期临床研究数据显示,在368例CD117阳性的GIST患者中,56例(15.2%)为c-kit及PDGFRA野生型[4]。Hou等[5]的一项GIST基因突变研究,入组了来自中国和德国的184例GIST患者,其中12% (22/184)的GIST为野生型。国内北京肿瘤医院对158例进展期GIST患者的基因突变状态进行了分析,结果显示,13.9%的GIST不存在c-kit和PDGFRA基因热点区域的突变[6]。上海交通大学医学院附属仁济医院对317例原发GIST进行了基因检测分析,结果有32例GIST(10.1%)显示为野生型。可见,无论国内还是国外数据,野生型GIST均占全部GIST的一成以上,绝非罕见病例,需要临床医师加以重视。
野生型GIST的临床特征
Carney三联征、Carney-Stratakis综合征和神经纤维瘤病Ⅰ型(NF1)是3个已知的GIST相关综合征。这3种综合征都与野生型GIST密不可分。
Carney三联征由Carney于1979年提出,其特征为合并存在胃平滑肌肉瘤(当时并未正确认识GIST)、功能性的副神经节瘤以及肺软骨瘤[7]。后续的研究发现,Carney三联征中的GIST均无c-kit基因或PDGFRA基因的突变[8]。与突变型GIST相比,Carney三联征的GIST具有独特的临床特征:(1)好发于女性患者;(2)青少年起病;(3)形态学以上皮样细胞为主;(4)多病灶;(5)高淋巴结转移率;(6)其他肿瘤的序列发生;(7)难以预测的生物学行为[9]。
Carney-Stratakis综合征是一种罕见的常染色体显性遗传疾病,表现为多发性胃GIST和多中心副神经节瘤。该综合征中的GIST临床特征与Carney三联征相似[9]。
NF1也是一种常染色体显性遗传疾病,其特征为多发性皮肤结节、多发性皮肤色素斑以及多发性虹膜棕黄色圆形小结。部分NF1可合并GIST。一项入组了15例NF1相关GIST的研究显示,这部分GIST绝大多数(94%)呈CD117阳性,且其中12例为c-kit和PDGFRA野生型[10]。与之相似,在另一项研究中,28例NF1相关GIST均为CD117阳性,在接受c-kit和PDGFRA基因突变检测的25例GIST中,22例(88%)为野生型[11]。NF1相关GIST的特征为:(1)主要发生于小肠;(2)可为多病灶GIST ;(3)缺乏c-kit基因或PDGFRA基因突变;(4)肿瘤直径多较小;(5)病程发展缓慢[12]。
部分野生型GIST也可呈单独起病,可称为散发性野生型GIST,这类GIST的临床特征类似于存在c-kit基因或PDGFRA基因突变的GIST。
目前,对于野生型GIST的生物学行为预测仍有一定困难。Kim等[13]的研究发现,存在c-kit基因突变的GIST患者5年无复发生存率显著低于c-kit基因野生型的GIST。 Dematteo等[14]的研究发现,c-kit第11外显子点突变和插入突变的GIST预后佳,野生型GIST次之,存在W557-K558缺失突变的GIST最差。也有研究发现,c-kit基因或PDGFRA基因突变型与野生型患者的5年无病生存率差异无统计学意义[15]。笔者曾经对本单位收治的GIST患者进行基因突变检测及生存分析,结果发现,纳入生存分析的12例c-kit和PDGFRA野生型的GIST患者中,有5例术后发生了复发转移,5年无病生存率(56.1%)低于缺失突变(68.4%)、点突变(98.4%)和插入突变(85.3%)患者(P= 0.008)。需要指出的是,目前所有见诸报道的野生型GIST预后分析都是基于相对较小的样本数,且没有对其中可能存在的亚型(如是否NF1相关野生型GIST)进行细分。因此,野生型GIST的真实生物学特性尚有待更大样本量、更合理设计的研究来揭露。
野生型GIST的发病机制
不同于c-kit和PDGFRA突变型GIST,野生型GIST在肿瘤发生上必然存在其他的替代机制。虽然迄今为止,野生型GIST的发病机制尚不十分明确,但是近年来这方面的研究正不断取得新的进展。事实上,野生型GIST绝非单一的GIST种类,而是一个由多个亚群构成的家族,其中不同亚群不仅生物学特性迥异,其始动的基因分子事件也可能不尽相同。
近来,琥珀酸脱氢酶复合物Ⅱ (succinate dehydrogenase complex Ⅱ,SDH complex Ⅱ)亚单位编码基因的祖系突变或功能缺失,在野生型GIST中被发现并报道[16]。该复合物由SDHA、SDHB、SDHC和SDHD 4个亚单位组成,在细胞线粒体代谢功能中发挥重要作用。SDH突变与野生型GIST发病的具体分子机制尚不十分明确,有研究者提出假说,认为SDH异常导致细胞线粒体功能障碍,引起细胞内伪缺氧状态,进而诱导血管生成和细胞增殖[17]。与突变型GIST不同,所有Carney三联征中的野生型GIST都存在SDHB免疫组织化学(免疫组化)缺失表达,因此,这类野生型GIST又称为SDH缺乏型GIST (SDH-deficient GIST)[18,19]。虽然存在免疫表型的缺失,但在这部分野生型GIST中,SDH各亚单位均无突变[20]。Carney-Stratakis综合征中的野生型GIST同样表现为SDHB免疫组化检测阴性,但是其存在SDHB、 SDHC或SDHD亚单位编码基因的祖系突变[21]。由于SDH各亚单位的突变均可导致SDHB蛋白失表达,故目前常用SDHB来鉴定SDH缺乏型GIST[18]。
而在NF1相关野生型GIST中,位于染色体17q11.2的NF1基因发生突变,可能是除c-kit或PDGFRα基因外另一导致GIST发生的重要分子事件[22]。
胰岛素样生长因子1 (insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)是另一被发现可能与野生型GIST相关的基因。研究显示,在野生型GIST中,IGF1无论是mRNA水平还是蛋白水平均呈现过表达[23]。目前认为,GIST是起源于胃肠道Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICCs),有研究发现,IGF1R在ICCs的分化成熟中可能起重要作用[24]。因此,这一基因可能与野生型GIST的发生有关。同时,越来越多的研究认为,IGF1R在野生型GIST中的过表达可能正是由于SDH突变或功能障碍所驱动[25,26]。
除了上述基因改变,BRAF基因第15外显子V600E点突变在野生型GIST中也有较高的发生率(4%~13%),提示这一基因改变可能与野生型GIST的发生有关。但是研究并未发现该基因改变与野生型GIST的临床病理特征及预后的相关性[27,28]。
野生型GIST的诊断与鉴别诊断
合并典型的综合征表现的野生型GIST诊断并不困难。由于SDH缺乏型野生型GIST及NF1相关野生型GIST的临床特征与常见的突变型GIST有较大差别,故临床医师在处理消化道间叶来源肿瘤时,如果遇到年轻(小于40岁,尤其女性)、存在多发病灶和区域淋巴结转移、合并其他肿瘤或合并多发性神经纤维瘤的病例时,要警惕野生型GIST存在的可能。必要时应当详细咨询家族遗传病史,也可以借助免疫组织化学(免疫组化)甚至分子实验技术(测序)来建立诊断。
散发性野生型GIST的诊断首先要建立在明确GIST诊断的基础上。目前,GIST的病理诊断首先依据组织形态学观察及免疫组化检测。组织学上,GIST可表现为梭形细胞肿瘤、上皮样细胞肿瘤或梭形细胞-上皮样细胞混合型肿瘤。免疫组化可见绝大多数(94%~98%)GIST呈CD117阳性。DOG1 (Discovered on GIST 1)应用于GIST的诊断要晚于CD117,但其敏感性及特异性要稍优于CD117,目前已逐步成为GIST诊断的常规标志物[29]。在GIST诊断已经明确建立的条件下,如果针对原发突变热点,即c-kit基因第9、11、13和17外显子以及PDGFRA第12和18外显子的检测未发现突变,即可诊断为野生型GIST。需要注意的是,虽然KIT蛋白(CD117)是c-kit基因的编码蛋白,但是c-kit基因的突变状态与KIT蛋白的表达并非严格相对应,临床上既存在CD117阴性的突变型GIST,也存在CD117阳性的野生型GIST。对于前者,基因检测正是建立明确诊断的重要手段。而对于后者,需要谨慎甄别部分可能呈CD117阳性的非GIST肿瘤,如平滑肌瘤、平滑肌肉瘤等。在这种情况下,需要借助其他标志物(如肌源性标志物desmin和α-SMA等)来加以鉴别。临床上较为棘手的情况就是极少数免疫组化CD117和DOG1阴性,且基因检测未见突变的病例,对于这部分病例,形态学的观察尤为重要。由于GIST诊断的建立往往伴随着靶向药物治疗策略的抉择,因此,对于这部分特殊的病例,即使形态学上符合GIST的特征,诊断的建立仍需相当谨慎,应当由具有相当丰富GIST诊断经验的病理学专家会诊协商后做出判断为宜。
目前,虽然常规的GIST的基因突变检测针对c-kit基因第9、11、13和17外显子以及PDGFRA第12和18外显子,但已有报道,c-kit基因突变可发生于除上述外显子以外的其他外显子。Huss等[30]在145例野生型GIST中检测到2例存在c-kit第8外显子D419del突变,且体外实验证实,该类型突变对伊马替尼敏感。因此,在条件允许的情况下,可以在做出"野生型GIST"诊断之前,对c-kit第8外显子进行突变检测,以排除这部分极为罕见的"非野生型GIST"。
野生型GIST的靶向治疗
虽然伊马替尼治疗GIST已经成为肿瘤靶向治疗时代的典范,但是对于野生型GIST的治疗还远未达成共识。野生型GIST对伊马替尼敏感性显著低于11外显子突变的GIST。在研究伊马替尼辅助治疗的ACOSOGZ9001临床试验中,分别接受伊马替尼400 mg/d的治疗和安慰剂组的野生型GIST,其无病生存时间(RFS)差异无统计学意义[31]。研究伊马替尼3年辅助治疗的SSGXⅧ/AIO临床试验也得出了相似的结果[32]。国内北京肿瘤医院一项伊马替尼治疗进展期GIST的研究显示,野生型GIST对伊马替尼治疗的反应率要显著低于突变型GIST,c-kit基因11外显子突变GIST、9外显子突变GIST和野生型GIST对于伊马替尼治疗的反应率分别为68.5%、47.8%和36.4%[6]。有研究显示,进展期NF1相关的野生型GIST无法从伊马替尼治疗中获益[33,34]。然而,目前尚无关于SDH或BRAF突变相关的野生型GIST是否能从伊马替尼辅助治疗中获益的数据,有待进一步研究证实。
作为GIST治疗的二线靶向治疗药物,舒尼替尼可以使部分伊马替尼治疗失败或无法耐受的GIST患者获益。与伊马替尼相反,舒尼替尼治疗c-kit基因第9外显子突变GIST和野生型GIST的临床获益率(分别为58%和56%)要显著高于c-kit基因第11外显子突变GIST (34%)[35]。
三线靶向治疗药物尼洛替尼在野生型GIST中的应用也有研究。Pantaleo等[36]报道了2例伊马替尼及舒尼替尼治疗失败、存在SDHA突变的野生型GIST,在尼洛替尼后,均获得长期疾病稳定(42个月和46个月)。
概括来说,野生型GIST的辅助治疗较突变型GIST更为困难,尤需谨慎。考虑到野生型GIST对伊马替尼较低的反应率及部分野生型GIST较缓慢的疾病进程,目前国内外指南并不把伊马替尼辅助治疗列为野生型GIST术后治疗的标准选项[37,38]。但是正如前述,野生型GIST存在生物学特性迥异的多个亚群,单一的治疗策略可能并不适合全部患者,辅助治疗是否可以使其中部分患者获益尚有待进一步研究。临床医师在治疗策略的选择上应强调个体化治疗,对于临床参数提示复发风险极高、患者治疗意愿强烈的那部分病例,在排除了NF1相关的野生型GIST后,标准剂量(400 mg/d)伊马替尼仍不失为可供备选的治疗方案之一。对于进展期的野生型GIST,伊马替尼仍是一线治疗选择,但是需要严密监测疾病状态,必要时考虑二线治疗。
相较于其他实体肿瘤,我们对GIST的病因已经取得了更为深刻的认识。但是,GIST领域仍有一些尚未完全解开的谜团,野生型GIST无疑就是其中之一。临床医师需要加深对这一特殊类型GIST的认识,规范诊断,谨慎治疗。相信随着越来越多研究成果和循证医学证据的出现,覆盖在野生型GIST之上的神秘面纱会逐步揭开。