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胃肠道间质瘤预后的分子生物标志

2020-12-25李季杨韵霏张军

世界最新医学信息文摘 2020年11期
关键词:外显子激酶标志物

李季,杨韵霏,张军

(重庆医科大学附属第一医院,重庆)

0 引言

胃肠道间质瘤是消化道常见的间质性肿瘤,来自消化道肌层的Cajal细胞,它们是GIST的前体细胞[1]。GIST的发病率为(10~15)/100万每年,发病年龄为10~100岁,最常见于胃(约60%),其次是小肠(30%)[2-4]。目前,手术治疗为早期GIST提供了有效的治疗方法,但与其他胃肠道肿瘤不同的是,GIST一般不推荐进行淋巴结清扫,因为很少出现淋巴结受累。目前推荐的手术方式是内镜下胃间质瘤切除或者内镜、腹腔镜联合切除等方式。然而,在诊断时,约40%的GIST患者已经出现了转移[5]。对于晚期的GIST,化疗是另一种治疗选择。目前最常用的GIST化疗药物是伊马替尼,其极大程度改变了晚期GIST患者的预后[6]。虽然GIST对伊马替尼反应良好,但最终都会对治疗产生一定程度的耐药性。为了评估胃肠道间质瘤的预后情况,2002年国际肿瘤协会(NIH)制订了GIST复发风险评估共识,后面不断修正完善后制定了改良版NIH危险度分级[5],主要评价指标是肿瘤大小及核分裂相,并分为极低危、低危、中危、高危4个等级。目前已有很多研究证明了GIST危险程度及预后的相关性[7,8]。近年有很多研究发现了可以判断GIST预后的分子生物标志,可以指导辅助化疗和更好地监测GIST患者。本文就近年发表的文献,对于判断GIST预后的分子生物标志进行概述。

1 KIT和PDGFRA中的突变可作为GIST预后的分子生物标志

大约80%的GIST患者出现KIT的突变,而10%的患者则出现PDGFRA的突变。KIT和PDGFRA都是具有相同拓扑结构的III型受体酪氨酸激酶,包括一个胞外配体结合结构域,该结构域包含五个免疫球蛋白样重复序列,一个跨膜序列,一个近膜结构域和一个通过插入片段分裂的胞质激酶结构域[9]。当KIT或者PDGFRA基因发生变异后,即使没有配体结合,跨膜受体仍会持续维持其酪氨酸激酶活性,使得其下游的mapk、pi3k/akt等通路激活,并通过改变细胞的增殖、黏附、分化和凋亡,促进肿瘤形成[10]。研究发现,KIT突变发生在外显子11,外显子9,外显子13和外显子17。对于PDGFRA基因,突变则发生在第18外显子或第12外显子[11,12]。目前已有文献表明KIT外显子11突变比外显子9突变的患者有更好的长期存活率[13,14]。另一项则研究表明KIT的第11外显子的密码子557或558的缺失往往预示着患者生存不良[15]。还有研究报道,PDGFRA第18外显子的突变GIST患者,生存期更长,预后情况更好[15,16]。这些研究表明,KIT或PDGFRA外显子突变的位点可以用来预测GIST的预后。更重要的是,目前已有文献表明大多数PDGFRA突变的GIST患者或在KIT第11外显子的一个密码子处重复或缺失的GIST患者在手术切除后均具有良好的无复发生存率,这些患者通常不需要辅助治疗[17]。这对于GIST的临床治疗上提供了很好的参考,也说明分子生物标志可以为辅助化疗提供指导,从而为GIST患者带来更好的预后。

2 野生型GIST预后的分子生物标志

野生型(WT)GIST为一类异质性的肿瘤,其形态学符合GIS表现,免疫组织化学表达或不表达CD117、CD34、DOG-1,基因检测未发现KIT或PDGFRA突变,约占GIST的10%。野生型(WT)GIST患者对基于伊马替尼的疗法反应不敏感,预后较差。因此,WT GIST迫切需要寻找用于预后的分子生物标志物。在2008年发现了GIST的B-Raf原癌基因,即丝氨酸/苏氨酸激酶(BRAF)突变[18],BRAF基因最常见的活化突变位于第15号外显子,它的突变和KIT,PDGFRA是互斥的[19,20],主要是DNA链上胸腺嘧啶取代腺嘌呤(T-A),使氨基酸残基第600位上缬氨酸转化为谷氨酸(V600E),常见于甲状腺乳头状癌和黑色素瘤。BRAF在KIT下游突变,活化V600E,从而使细胞在缺乏KIT指导下持续增殖,故存在BRAF突变的GIST对酪氨酸激酶抑制剂不敏感,亦或原发耐药[18]。后来,野生型GIST中SDH基因的缺失也被发现,称为SDH缺陷型GIST。约50%的WT-GIST存在SDHB基因缺失,见于90%儿童和10%成人野生型GIST[21],这说明WT-GIST的突变好发年龄是不同的,这可能影响了后续治疗方案的选择。最新研究表明:SDHB缺陷型GIST中检测到胰岛素类似物生长因子1受体(IGF-1R)RNA或蛋白的高表达,因此,IGF-1R活化可能是SDHB缺陷型野生GIST的发病机制[22-24],它的表达程度是否影响野生GIST的预后还需要研究进一步证明。有研究表明启动子的高甲基化也会导致SDH基因的失活,从而导致转移和出现对伊马替尼耐药[25],一项研究表明,编码E-钙粘蛋白的肿瘤抑制基因的异常启动子过度甲基化也可能是GIST患者复发和生存的预后标志物。它表明CDH1的高甲基化是GIST早期复发的多变量预后指标,并且是5年无病生存的独立因素[26]。除了突变和甲基化改变外,许多研究还研究了与GIST的侵袭性,复发性和生存性相关的基因表达。例如,Raf激酶抑制剂蛋白(RKIP)[27],极光激酶A(AURKA)[28],含钾通道四聚结构域的蛋白10(KCTD10)[29]均有报道与WT-GIST的预后相关。目前还需要对上述分子进行进一步研究,以证明这些分子是有希望的预后标志物。

3 Ki67作为GIST预后的分子生物标志

Ki67是在细胞G1,S,G2和M期出现的核抗原,由于其半衰期短,可以准确反应细胞的增殖活性,是肿瘤细胞增值相关的核标记,已广发应用于多种肿瘤的增值活性测定,并判断肿瘤的预后[30]。目前已有研究发现,通过NIH危险度分级评价GIST患者预后风险后,高危GIST中Ki67标记指数明显高于低危和中危GIST患者[31]。另有几项研究也发现,Ki67的表达情况有预测GIST恶性程度的潜能[32-34]。Gumurdulu等则通过光学显微镜和免疫组织化学检查了GIST患者c-kit,CD34,SMA,S-100蛋白,COX-2,PCNA,Ki-67和p53的表达,并评估组织病理学参数之间的关系,发现Ki67可以与肿瘤大小,肿瘤等级和有丝分裂指数一起用于判断GIST的预后[35]。这些研究为我们提供了有效的信息,说明Ki67的表达情况可作为用于判断GIST预后的分子生物标志,但还需要更多的数据和临床实验来进行证明。

4 miRNAs作为GIST的预后标志物

miRNA是指一类小的非编码RNA,它们通过结合其3'UTR(非翻译区)来调节众多位点[36]。由于受miRNA调控的位点也属于各种信号通路,因此miRNA参与调控了多种信号途径[37]。因此,miRNA在GIST的发展和进程中起着重要的作用。

目前有研究表明在KIT阳性GIST中,miR-221和miR-222的表达水平显着降低,这提示miR-221和miR-222充当GIST中KIT表达的介体,这两个miRNA的表达水平的恢复可能适合提供GIST的靶向治疗[38]。另有研究显示,miR-494在GIST882细胞中的过表达可以抑制KIT的表达,并增强细胞凋亡并抑制GIST882细胞生长[39],这表明miR-494的过表达可能是治疗GIST的有希望的策略。刘志[40]等采用RT-PCR选择性检测20条miRNA在GIST中的表达情况,发现6条差异表达,其中属于miR-17-92的miR-18a在间质瘤组织与正常胃组织之间差异表达,在瘤体组织中下调2倍以上,在60岁以上患者中表达高于60岁以下患者,miR-17在低危病例和中高危病例中差异表达,与肖军等[41]研究结果相吻合,则说明miR-17的表达情况有希望预测胃间质瘤的预后。姚冬雪[42]等则发现miRNA-206在胃间质瘤组织中表达下调,且与核分裂像及Fletcher分级密切相关,提示其在胃间质瘤的发生发展过程中发挥重要作用。更有研究显示,miR-320a的下调与GIST患者对伊马替尼耐药的时间较短有关,揭示了miRNA在在GIST的伊马替尼耐药机制中起着重要作用[43]。后来,两篇论文证明了miRNA是调节伊马替尼敏感性的功能基因。一篇论文报道,与对伊马替尼敏感的GIST882细胞相比,在对伊马替尼敏感的GIST430细胞中miR-218的表达明显降低[44]。另一篇论文指出,miR-125a-5p的上调与GIST标本中的伊马替尼耐药性有关。miR-125a-5p的过表达抑制了蛋白酪氨酸磷酸酶(非受体18型)(PTPN18)的表达,这在伊马替尼治疗后进一步增加了GIST882细胞的细胞活力[45]。这些证据说明miRNA的表达水平可以有希望作为GIST的预后生物标志物。

5 结论

在这篇综述中,总结了目前分子生物标志对GIST预后的证据。随着研究的进行,还会发现其他DNA,miRNA等分子生物标志,并通过进一步临床试验来验证其作用。总之,对GIST的预后评估仍然是一个棘手的问题,需要复杂的多参数方法。临床特征加上分子生物标志物使GIST的预后更加准确。尽管仍有待解决的问题,但这种分子标志物有望在将来补充或替代现有的肿瘤组织生物标志物。

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