李名政，王成

（青海大学附属医院 肿瘤外科一（胃肠），青海 西宁）

0 引言

胃肠间质瘤（gastrointestinal stromal tumor，GIST）是起源于Cajal 间质细胞的胃肠道间质源性肿瘤，最多见于胃和小肠，其次是是结直肠、食管、大网膜以及肠系膜等部位[1]。GIST 患者往往缺乏特异性的临床症状，大多数临床症状通常与肿瘤的部位和大小有关，如腹部包块、腹痛、消化道出血等。直到1998 年，日本学者HIROTA 和他的同事发现大部分GIST 组织表达酪氨酸激酶（KIT）基因编码的蛋白KIT（CD34），并且带有与GIST 的发生和肿瘤细胞增殖有关的KIT 基因的获得性突变[2]，同时，其他研究小组通过报告相似的结果证实了这些发现，并且提出对于GIST，CD117 是比CD34 更为敏感和特异性的标记物[3]。随着对GIST分子生物学的了解以及针对KIT 的有效靶向治疗的发现，彻底推进了GIST 的基础研究和临床诊疗的进程。近年来，酪氨酸激酶受体抑制剂（TKIs）迅速发展，例如伊马替尼、舒尼替尼和瑞戈非尼等药物被批准用于治疗晚期GIST 患者后，其生存率显著提高[4-6]。因此，分子遗传学对GIST 的诊断具有重要意义，同时为其治疗及预后提供新思路。本文讨论的是GIST 目前分子遗传学的研究进展。

1 GIST 的蛋白标记物

1.1 CD117 蛋白

在发现GIST 中的CD117 表达之前，CD34 被认为是GIST 的最佳标记物，但它既不敏感（仅66%的GIST 可表达），也不具有特异性（在成纤维细胞和内皮细胞肿瘤中均可检出CD34）[7]。而在大多数GIST 中均检测出c-KIT 原癌基因突变及CD117 表达，这一发现开启了GIST 分子诊断的新纪元。

在早期研究中，CD117 表达的阳性率约为76%-100%[2，3，8，9]。在一项大样本量的研究报告中，1040 名GIST 患者检测出CD117表达人数为985 人，表达率约为94.7%[10]。平均而言，大约95%的GIST 表达CD117。此外，诸如平滑肌瘤，平滑肌肉瘤和神经鞘瘤等等几乎不表达CD117，这表明CD117 是GIST 的高度敏感并具有特异性的标记物[3,7]。

1.2 DOG1 蛋白

尽管CD117 是GIST 中敏感且特异性表达的标记物，但CD117 并非在所有GIST 中普遍表达，与此同时，黑色素瘤，腺样囊性癌，Kaposi's 肉瘤等也可表达CD117[3,7]。因此，需要额外的标记物来弥补CD117 的不足。

2004 年斯坦福大学医学中心的一项研究表明，不论KIT 或PDGFRA 基因突变状态如何，DOF1 标记物在GIST 中均普遍表达[11]，而在428 个非GIST 肿瘤中，只有4 个（＜1%）对DOG1 呈免疫阳性，这表明DOG1 对GIST 具有极高的特异性[11]。同时，在一个超过1800 个样本数量的大型研究中，DOG1 表达阳性率约为94.8%，证实了其同样具有高度敏感性[10]。

总之，DOG1 显示出与CD117 相似且兼容的敏感性和特异性，两者均可弥补GIST 诊断的弱点和局限性。尽管在非GIST 肿瘤中也可检测到CD117 和DOG1，但结合CD117/DOG1 在临床实践中对于正确诊断GIST 非常重要。

1.3 其他标记物

在诊断GIST 时，CD117 和DOG1 是最敏感、最特异性的标记物，可覆盖绝大部分的GIST，并在非GIST 肿瘤中很少表达。此外，蛋白激酶C-θ（PKCθ）和巢蛋白（nestin）也可用于诊断GIST，但二者尽管在某些KIT 阴性的GIST 中表达，为GIST 的诊断提供了支持性证据，但特异性较低[12，13，14]。其他标记物例如SMA、desmin、和S100 等，在排除GIST 的诊断时偶尔会用到，但其特异性和敏感性均不如CD117/DOG1[14]。

2 GIST 的基因学改变

2.1 KIT 基因突变

大约80% 的GIST 具有KIT 基因突变[2,9]，KIT 属III 型受体酪氨酸激酶的跨膜受体酪氨酸激酶，突变常发生于外显子8、9、11、13、14、15 和17[15]，其突变类型以缺失突变、点突变、混合突变和插入突变为主[2，9，15]。GIST 中大多数KIT 突变会影响外显子11，约70%，该区域通常对激酶活化具有自抑制功能，该突变可破坏其自抑制功能，并导致KIT 持续激活[2,16]。在12-15% 病例中检测到影响细胞外配体结合域的外显子9 的突变[16]。外显子13和17 的突变在KIT 突变中占1%-2%[16]。

2.2 PDGFRA 基因突变

约15-20%的GIST 缺乏KIT 突变，被称为KIT 野生型GIST。2003 年，Heinrich 和他的同事发现了GIST 中存在的另一个突变基因，即PDGFRA 基因[17]。并且，PDGFRA 基因突变仅限于KIT野生型GIST，这表明在GIST 中，KIT 和PDGFRA 突变是互斥的致癌机制。PDGFRA 突变主要发生在外显子12、14 和18 中，最常见的是外显子18 中D842V 的突变，在PDGFRA 突变中占60%-65%[17]。

总之，GIST 中KIT 和PDGFRA 基因突变率高且突变类型多种多样，不同外显子突变及同一外显子的不同突变类型均具有一定独特性，因此，对突变状态的评估对于晚期GIST 患者或辅助/新辅助治疗的GIST 患者的临床个体化治疗具有非常重要的意义。

2.3 KIT/PDGFRA 野生型GIST

约 有5%-10% 的GIST 既 没 有KIT 基 因 突 变，也 没 有PDGFRA 基因突变，它们被归为野生型GIST。在2016 年美国国立卫生研究院（NIH）的美国国立癌症研究所（NCI）中一项关于野生型GIST 的分子亚型的研究中显示，大多数野生型GIST 患者中发现了琥珀酸脱氢酶（SDH）的改变和SDHB 表达的缺失，并定义了三种不同的分子亚型，包括SDHX 突变型（66%）、SDHC 启动子甲基化型（22%）和SDH 功能正常型（12%）[18]。前两个亚型与SDH 缺乏有关，第三个亚型可进一步分为NF-1 相关型，BRAF 基因突变型等[18]。

2.3.1 SDH 缺乏型GIST

SDH 缺乏型GIST 占野生型GIST 的80%以上[19]。SDH 蛋白复合物也称线粒体复合物II，由SDHA、SDHB、SDHC、SDHD 四个亚基组成，其中，SDHA 和SDHB 亚基是亲水蛋白，形成酶催化域，而SDHC 和SDHD 亚基是疏水蛋白，将复合体锚定于线粒体内膜，因此，缺少任何亚基都可能导致SDH 复合物的不稳定性，从而导致SDHB 降解[19]。另外，SDHC 启动子的甲基化导致SDHC 表达沉默[20]。而KIT/PDGFRA 突变的GIST 则包含完整的SDHB 表达，因此，SDHB 的免疫组化染色成为野生型GIST，特别是SDH 缺乏型GIST 的诊断标记。

SDH 缺乏型GIST 临床上包括Carney 三联征和Carney Stratakis 综合征。Carney 三联征是一种罕见的非遗传性综合症，包括胃肠间质瘤、肺软骨瘤和副神经节瘤，其主要影响年轻女性，因其没有基因突变而没有遗传性[21]。Carney Stratakis 综合征是一种常染色体显性遗传病，其特征是家族性副神经节瘤和胃肠间质瘤，而无相关的肺软骨瘤[22]。

与KIT/PDGFRA 突变的GIST 相比，野生型GIST 对伊马替尼具有更高的耐药性，但对舒尼替尼更敏感。此外，在SDH 缺陷型GIST 中经常发现胰岛素样生长因子1 受体（IGF1R）过表达，而在SDH 阳性中很少，这提示SDH 的丢失可能与IGF1R 的过表达有关，这或许与SDH 缺陷型GIST 的致癌机制有关，也可能成为GIST 的治疗靶点[23]。

2.3.2 SDH 功能正常型GIST

具有SDH 功能的野生型GIST 保留SDH 表达和正常甲基化，其特征与KIT/PDGFRA 突变的GIST 相似。2016 年美国国立癌症研究所（NCI）的研究显示，11 例具有SDH 功能的GIST 患者中有3 例存在1 型神经纤维瘤病（NF-1）突变，另外3 例存在BRAF 突变[18]。

NF-1 是17 号染色体上NF-1 基因突变所导致的一类常染色体显性肿瘤综合征。这类肿瘤表现为多中心集中于小肠的肿瘤，且报道的病例均表达CD117[24]。NF-1 相关的GIST 通常通过有丝分裂原激活的蛋白激酶（MAPK）信号级联反应增强了信号传导，从而增加了用MEK 抑制剂治疗的可能性[25]。

BRAF 基因编码丝氨酸-苏氨酸蛋白酶，13%的野生型GIST中发现BRAF 第15 号外显子突变，其好发于老年女性，表现出低风险、低复发、低死亡的特征，BRAF 抑制剂达拉菲尼治疗这些BRAF 突变相关的GIST 取得了不错的效果[26]。KIT、PDGFRA、BRAF 基因均不能被检出突变的GIST 称为“三阴型GIST”。

3 结论

在过去的20 年中，分子遗传学的发展使人们对于GIST 有了越来越多的了解，通过对其免疫组化和基因分型的研究，为其个体化治疗提供了重要依据，对评估预后具有一定价值。随着对耐药基因相关的研究，或许将进一步解决伊马替尼等耐药的棘手问题，同时，我们也相信未来会有更多更有效的基因靶向药物出现，给GIST 患者带来新的希望。