胃腸道間質瘤預后的分子生物標志

李季，楊韻霏，張軍

（重慶醫科大學附屬第一醫院，重慶）

0 引言

胃腸道間質瘤是消化道常見的間質性腫瘤，來自消化道肌層的Cajal細胞，它們是GIST的前體細胞[1]。GIST的發病率為（10～15）/100萬每年，發病年齡為10～100歲，最常見于胃（約60%），其次是小腸（30%）[2-4]。目前，手術治療為早期GIST提供了有效的治療方法，但與其他胃腸道腫瘤不同的是，GIST一般不推薦進行淋巴結清掃，因為很少出現淋巴結受累。目前推薦的手術方式是內鏡下胃間質瘤切除或者內鏡、腹腔鏡聯合切除等方式。然而，在診斷時，約40%的GIST患者已經出現了轉移[5]。對于晚期的GIST，化療是另一種治療選擇。目前最常用的GIST化療藥物是伊馬替尼，其極大程度改變了晚期GIST患者的預后[6]。雖然GIST對伊馬替尼反應良好，但最終都會對治療產生一定程度的耐藥性。為了評估胃腸道間質瘤的預后情況，2002年國際腫瘤協會（NIH）制訂了GIST復發風險評估共識，后面不斷修正完善后制定了改良版NIH危險度分級[5]，主要評價指標是腫瘤大小及核分裂相，并分為極低危、低危、中危、高危4個等級。目前已有很多研究證明了GIST危險程度及預后的相關性[7,8]。近年有很多研究發現了可以判斷GIST預后的分子生物標志，可以指導輔助化療和更好地監測GIST患者。本文就近年發表的文獻，對于判斷GIST預后的分子生物標志進行概述。

1 KIT和PDGFRA中的突變可作為GIST預后的分子生物標志

大約80%的GIST患者出現KIT的突變，而10%的患者則出現PDGFRA的突變。KIT和PDGFRA都是具有相同拓撲結構的III型受體酪氨酸激酶，包括一個胞外配體結合結構域，該結構域包含五個免疫球蛋白樣重復序列，一個跨膜序列，一個近膜結構域和一個通過插入片段分裂的胞質激酶結構域[9]。當KIT或者PDGFRA基因發生變異后，即使沒有配體結合，跨膜受體仍會持續維持其酪氨酸激酶活性，使得其下游的mapk、pi3k/akt等通路激活，并通過改變細胞的增殖、黏附、分化和凋亡，促進腫瘤形成[10]。研究發現，KIT突變發生在外顯子11，外顯子9，外顯子13和外顯子17。對于PDGFRA基因，突變則發生在第18外顯子或第12外顯子[11,12]。目前已有文獻表明KIT外顯子11突變比外顯子9突變的患者有更好的長期存活率[13,14]。另一項則研究表明KIT的第11外顯子的密碼子557或558的缺失往往預示著患者生存不良[15]。還有研究報道，PDGFRA第18外顯子的突變GIST患者，生存期更長，預后情況更好[15,16]。這些研究表明，KIT或PDGFRA外顯子突變的位點可以用來預測GIST的預后。更重要的是，目前已有文獻表明大多數PDGFRA突變的GIST患者或在KIT第11外顯子的一個密碼子處重復或缺失的GIST患者在手術切除后均具有良好的無復發生存率，這些患者通常不需要輔助治療[17]。這對于GIST的臨床治療上提供了很好的參考，也說明分子生物標志可以為輔助化療提供指導，從而為GIST患者帶來更好的預后。

2 野生型GIST預后的分子生物標志

野生型（WT）GIST為一類異質性的腫瘤,其形態學符合GIS表現,免疫組織化學表達或不表達CD117、CD34、DOG-1,基因檢測未發現KIT或PDGFRA突變，約占GIST的10%。野生型（WT）GIST患者對基于伊馬替尼的療法反應不敏感，預后較差。因此，WT GIST迫切需要尋找用于預后的分子生物標志物。在2008年發現了GIST的B-Raf原癌基因，即絲氨酸/蘇氨酸激酶（BRAF）突變[18]，BRAF基因最常見的活化突變位于第15號外顯子，它的突變和KIT，PDGFRA是互斥的[19,20]，主要是DNA鏈上胸腺嘧啶取代腺嘌呤（T-A）,使氨基酸殘基第600位上纈氨酸轉化為谷氨酸（V600E），常見于甲狀腺乳頭狀癌和黑色素瘤。BRAF在KIT下游突變，活化V600E,從而使細胞在缺乏KIT指導下持續增殖，故存在BRAF突變的GIST對酪氨酸激酶抑制劑不敏感,亦或原發耐藥[18]。后來，野生型GIST中SDH基因的缺失也被發現，稱為SDH缺陷型GIST。約50%的WT-GIST存在SDHB基因缺失，見于90%兒童和10%成人野生型GIST[21]，這說明WT-GIST的突變好發年齡是不同的，這可能影響了后續治療方案的選擇。最新研究表明：SDHB缺陷型GIST中檢測到胰島素類似物生長因子1受體（IGF-1R）RNA或蛋白的高表達，因此,IGF-1R活化可能是SDHB缺陷型野生GIST的發病機制[22-24]，它的表達程度是否影響野生GIST的預后還需要研究進一步證明。有研究表明啟動子的高甲基化也會導致SDH基因的失活，從而導致轉移和出現對伊馬替尼耐藥[25]，一項研究表明，編碼E-鈣粘蛋白的腫瘤抑制基因的異常啟動子過度甲基化也可能是GIST患者復發和生存的預后標志物。它表明CDH1的高甲基化是GIST早期復發的多變量預后指標，并且是5年無病生存的獨立因素[26]。除了突變和甲基化改變外，許多研究還研究了與GIST的侵襲性，復發性和生存性相關的基因表達。例如，Raf激酶抑制劑蛋白（RKIP）[27]，極光激酶A（AURKA）[28]，含鉀通道四聚結構域的蛋白10（KCTD10）[29]均有報道與WT-GIST的預后相關。目前還需要對上述分子進行進一步研究，以證明這些分子是有希望的預后標志物。

3 Ki67作為GIST預后的分子生物標志

Ki67是在細胞G1,S，G2和M期出現的核抗原，由于其半衰期短，可以準確反應細胞的增殖活性，是腫瘤細胞增值相關的核標記，已廣發應用于多種腫瘤的增值活性測定，并判斷腫瘤的預后[30]。目前已有研究發現，通過NIH危險度分級評價GIST患者預后風險后，高危GIST中Ki67標記指數明顯高于低危和中危GIST患者[31]。另有幾項研究也發現，Ki67的表達情況有預測GIST惡性程度的潛能[32-34]。Gumurdulu等則通過光學顯微鏡和免疫組織化學檢查了GIST患者c-kit，CD34，SMA，S-100蛋白，COX-2，PCNA，Ki-67和p53的表達，并評估組織病理學參數之間的關系，發現Ki67可以與腫瘤大小，腫瘤等級和有絲分裂指數一起用于判斷GIST的預后[35]。這些研究為我們提供了有效的信息，說明Ki67的表達情況可作為用于判斷GIST預后的分子生物標志，但還需要更多的數據和臨床實驗來進行證明。

4 miRNAs作為GIST的預后標志物

miRNA是指一類小的非編碼RNA，它們通過結合其3'UTR（非翻譯區）來調節眾多位點[36]。由于受miRNA調控的位點也屬于各種信號通路，因此miRNA參與調控了多種信號途徑[37]。因此，miRNA在GIST的發展和進程中起著重要的作用。

目前有研究表明在KIT陽性GIST中，miR-221和miR-222的表達水平顯著降低，這提示miR-221和miR-222充當GIST中KIT表達的介體，這兩個miRNA的表達水平的恢復可能適合提供GIST的靶向治療[38]。另有研究顯示，miR-494在GIST882細胞中的過表達可以抑制KIT的表達，并增強細胞凋亡并抑制GIST882細胞生長[39]，這表明miR-494的過表達可能是治療GIST的有希望的策略。劉志[40]等采用RT-PCR選擇性檢測20條miRNA在GIST中的表達情況，發現6條差異表達，其中屬于miR-17-92的miR-18a在間質瘤組織與正常胃組織之間差異表達，在瘤體組織中下調2倍以上，在60歲以上患者中表達高于60歲以下患者，miR-17在低危病例和中高危病例中差異表達，與肖軍等[41]研究結果相吻合，則說明miR-17的表達情況有希望預測胃間質瘤的預后。姚冬雪[42]等則發現miRNA-206在胃間質瘤組織中表達下調，且與核分裂像及Fletcher分級密切相關，提示其在胃間質瘤的發生發展過程中發揮重要作用。更有研究顯示，miR-320a的下調與GIST患者對伊馬替尼耐藥的時間較短有關，揭示了miRNA在在GIST的伊馬替尼耐藥機制中起著重要作用[43]。后來，兩篇論文證明了miRNA是調節伊馬替尼敏感性的功能基因。一篇論文報道，與對伊馬替尼敏感的GIST882細胞相比，在對伊馬替尼敏感的GIST430細胞中miR-218的表達明顯降低[44]。另一篇論文指出，miR-125a-5p的上調與GIST標本中的伊馬替尼耐藥性有關。miR-125a-5p的過表達抑制了蛋白酪氨酸磷酸酶（非受體18型）（PTPN18）的表達，這在伊馬替尼治療后進一步增加了GIST882細胞的細胞活力[45]。這些證據說明miRNA的表達水平可以有希望作為GIST的預后生物標志物。

5 結論

在這篇綜述中，總結了目前分子生物標志對GIST預后的證據。隨著研究的進行，還會發現其他DNA，miRNA等分子生物標志，并通過進一步臨床試驗來驗證其作用。總之，對GIST的預后評估仍然是一個棘手的問題，需要復雜的多參數方法。臨床特征加上分子生物標志物使GIST的預后更加準確。盡管仍有待解決的問題，但這種分子標志物有望在將來補充或替代現有的腫瘤組織生物標志物。