胃肠间质瘤临床病理特征与基因分型
作者：党运芝，高静，李健，李艳艳，田野，孙志伟，何琼，沈琳（医院暨北京市肿瘤防治研究所消化肿瘤内科恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室）
来源：中国实用外科杂志
[摘要]目的：探讨胃肠间质瘤病人的临床病理特征及c-kit/血小板源性生长受体α（PDGFRA）基因突变频率和突变类型。方法：收集年1月至年10月于医院就诊并经病理组织学确诊的例胃肠间质瘤病人的临床病理资料及肿瘤组织标本，运用直接测序方法检测组织标本中c-kit（外显子9、11、13和17）、PDGFRA基因（外显子12和18）的突变状态，统计学分析基因型与临床病理特征的相关性。结果：例胃肠间质瘤病人中，男例（58.9%），女例（41.1%）。中位年龄56（15~82）岁。原发部位以胃（37%）和小肠（35%）为主，转移部位以肝脏及腹腔最常见。酪氨酸激酶受体（CD）阳性率95.0%，DOG1阳性率88.1%。例病人接受基因突变检测，其中c-kit基因外显子11突变例（66.9%），外显子9突变43例（11.9%），外显子13突变6例（1.7%），外显子17突变4例（1.1%），PDGFRA基因外显子12突变1例（0.3%），外显子18突变7例（1.9%），野生型病人58例（16.2%）；c-kit外显子9突变主要见于小肠，而PDGFRA12/18突变主要见于胃；基因突变频率与肿瘤大小与和分裂像未见相关性。结论：胃肠间质瘤最常发生在胃和小肠；c-kit基因外显子11为最常见的基因突变类型；基因突变类型与原发部位相关。
胃肠间质瘤（gastrointestinalstromaltumor，GIST）是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤，它可以起源于胃肠道的任何部位[1]。目前认为，其可能起源于胃肠道的cajal细胞[2]。C-kit或PDGFRA基因的功能获得性突变被认为是GIST发病的主要机制[3]。GIST对常规的放化疗不敏感，甲磺酸伊马替尼做为口服的小分子酪氨酸激酶抑制剂明显的改善了GIST的预后。
GIST的临床病理特征与基因突变状态对判断疾病发展过程、预后及对分子靶向药物疗效有重要意义。对此国内尚缺乏大样本的报道，亦缺乏对国内外GIST疾病特征差异的比较。本文回顾性分析了医院近10年收治的GIST病例资料，旨在探讨GIST病人的临床与病理特征、基因分型特点，以期有助于GIST临床诊断与治疗。
1、资料与方法
1.1病例入选标准
年1月至年10月于医院消化肿瘤内科就诊、病理组织学确诊的例GIST病人入选该研究。收集病人的福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）肿瘤组织切片，组织切片中肿瘤细胞含量≥50%。详细记录病人的性别、年龄、肿瘤原发部位、大小、核分裂像、转移部位、CD/CD34/DOG1等表达情况（免疫组化阳性图片见图1）。
1.2c-kit与PDGFRA基因突变检测
按照试剂盒（E.Z.N.A.FFPEDNAKit，Lot.D-01，OMEGA，USA）说明提取FFPE组织中的基因组DNA，-20℃保存备用。运用各外显子合适的引物（见文献[4]本实验室前期文章）PCR（聚合酶链式反应）扩增c-kit基因外显子9、11、13、17和PDGFRA基因外显子12、18。反应条件为：初始变性94℃5min；94℃30s，X℃30s，72℃20s，40个循环；72℃延伸10min；4℃结束反应。PCR产物经3%琼脂糖凝胶电泳确定后，用ABI公司的XL测序仪进行序列分析。应用Chromas软件在信/噪比＞98％的条件下判断基因突变情况。所有检测结果至少重复两次（测序结果图谱见图2）。
1.3统计方法
采用SPSS16.0统计软件对各项指标进行统计学分析，率的比较应用卡方检验。
2、结果
2.1临床资料
共计例病人入组。其中，男例（58.9%），女例（41.1%），男∶女=1.44∶1。中位发病年龄56（15~82）岁，平均发病年龄54.9岁，高峰发病年龄40～70岁。
GIST原发部位，胃例（37%），小肠例（35%），腹盆腔及系膜网膜例（16%），直肠46例（7%），结肠12例（2%），5例（1%）分别发生在食管、回盲部、胰腺，12例（2%）。原发部位不明确。
例病人中共有例在初诊或肿瘤复发后发生了远处转移，其中肝脏（例，38.0%）和腹腔（例，28.0%）为最常见转移部位，81例（22.3%）发生了2处或多处转移（以肝脏合并腹腔转移最多见），盆腔24例（6.6%），肺6例（1.7%），腹膜10例（2.8%），胸膜1例（0.3%），右肾1例（0.3%）。小肠及胃来源的肿瘤最常见的转移部位为肝（分别为42.7%、38.3%），而直肠来源的肿瘤最常见的转移部位为盆腔（35.0%）。
2.2治疗情况
例病人中例（73.2%）接受了根治性手术。例（26.8%）病人在初诊时就存在局部或远处转移，即为晚期病人。
初诊接受根治性手术的病人中，例未行伊马替尼辅助治疗，其中例出现复发，中位复发时间为24.4个月（95%CI：20.8~28.0）；例行1~5年伊马替尼辅助治疗，44例于治疗中或停药后出现了复发；19例术后治疗情况不详。
例晚期病人均行伊马替尼标准剂量治疗，其中男例（63.3%），女65例（36.7%），男∶女=1.7∶1。中位年龄55（23~81）岁。例病人原发部位为胃58例（32.8%），空回肠45例（25.4%），十二指肠12例（6.8%），腹盆腔及系膜网膜40例（22.6%），结肠7例（4%），直肠10例（5.6%），食管及胰腺各1例（共2例，1.1%），3例（1.7%）原发部位不明。截止年10月，共有45例病人死亡，目前的中位总生存期为84.5个月（95%CI：73.2~95.8），中位总生存期与性别（P=0.）、年龄（P=0.）无明显的相关性，但是年龄30岁与年龄70岁病人的中位总生存期57.5个月（95%CI：47.2~67.8）似乎短于30~70岁之间发病的病人的中位总生存期95.1个月（95%CI：77.7~.4），但差异无统计学意义（P=0.38）。原发胃GIST中位总生存期最长（.6个月），原发胰腺、食管者最短（22.9个月），空回肠.8个月，十二指肠72.8个月，网膜系膜盆腔73.7个月，结肠61.0个月，直肠76.7个月，3例原发部位不明者61.9个月，各组之间差异无统计学意义（P=0.）。
2.3病理特征及免疫组化
在记录细胞形态的例GIST中，例（95.2%）为梭形细胞型，7例（4.8%）为上皮样细胞型。未见混合型。
免疫组化结果见表1。有DOG1的免疫组化结果的病人59例中，49例CD/DOG1同时表达阳性，5例CD阳性/DOG1阴性，3例CD阴性/DOG1阳性，2例CD阴性/DOG1阴性（1例存在外显子11突变，1例为排除平滑肌肉瘤、神经鞘瘤等后的病理形态学诊断），二者的表达一致率为86.4%。
表1胃肠间质瘤免疫组化结果[例（%）]
2.4基因突变检测
2.4.1c-kit/PDGFRA基因分型
例GIST中，例行基因突变检测，总体突变率为83.8%，16.2%为c-kit/PDGFRA野生型。
c-kit基因突变率为81.6%，其中外显子11突变发生率最高，占66.9%（缺失突变36.4%、点突变15%、混合突变11.9%、插入突变2.2%、突变类型不详1.4%）；其次为外显子9突变，发生率为11.9%，均表现为GCCTAT的重复插入；外显子13和17突变类型均为点突变，突变率分别为1.7%和1.1%。
PDGFRA基因突变率2.2%，外显子18与外显子12突变率分别为1.9%、0.3%，其中外显子18DV突变率为1.1%（详见表2）。
表2基因突变的基本情况
2.4.2基因分型与肿瘤部位的关系
c-kit基因外显子11突变在原发于胃与空回肠的GIST中发生率较高，分别占40.2%、31.5%；c-kit外显子9突变均发生在非胃来源的GIST，其中空回肠和十二直肠的发生率分别占55.8%、16.3%。PDGFRA基因（外显子12及18）突变75%发生在胃，其中PDGFRADV突变均来源于胃。详见表3。
2.4.3基因分型与肿瘤大小及核分裂像的关系
在记录肿瘤大小的例病人中，肿瘤的中位长径为8.0（0.2~50.0）cm，平均为9.5cm；其中例GIST接受基因突变检测，肿瘤长径≤2cmGIST基因突变率为92.8%（13/14），长径2~5cmGIST基因突变率为76.5%（49/64），长径5~≤10cmGIST基因突变率为88.4%（/），长径＞10cmGIST突变率为81.1%（90/）。四组之间基因突变率的差异无统计学意义（P=0.）。
在记录核分裂像的例病人中，例接受基因突变检测，其中核分裂像≤5个/50HPFGIST基因突变率为85.0%（96/），6~10个/50HPF者基因突变率为82.4%（98/），＞10个/50HPF者基因突变率为87.3%（62/71）。不同核分裂像GIST的基因突变率差异无统计学意义（P=0.）。
2.4.4CD阴性GIST基因突变情况
CD阴性的19例病人中，男6例，女13例；其中原发于胃6例、小肠4例、直肠2例、结肠1例，余6例发生在腹膜及肠系膜。其中16例进行基因分型，c-kit外显子11突变5例（31.2%），PDGFRA外显子18突变2例（12.5%），9例（56.3%）为c-kit/PDGFRA野生型。
3、讨论
本研究中，GIST发病年龄高峰在40~70岁，中位发病年龄为56岁，与国内既往的文献报道相似[5-6]，与西方GIST病人（58岁）亦相似，男女比例为1.44∶1，略高于西方病人的比例1.27∶1[7]。胃与小肠是GIST最常见的原发部位，占总体发病率70%以上，但与国外报道不同的是，西方GIST病人原发于胃的比例明显高于小肠[7-8]，而本研究中二者的比例接近1∶1，这与既往国内报道是类似的[9]，提示东西方GIST病人在肿瘤发生部位方面存在着一定的差异，而原发于胃与小肠的GIST在肿瘤生物学行为方面存在较大差异[10]，这可能对东西方病人的预后造成不同影响。同时发现原发于胃与小肠GIST的复发转移部位以肝脏和腹腔为主，而直肠GIST复发转移部位多为盆腔，这与解剖部位及血行转移特征是吻合的，亦提示在监测GIST术后复发转移时，可根据不同的原发部位采取适合的检测方法。
本研究中GIST细胞类型仍以梭形细胞为主，少数为上皮样细胞型，未见到混合细胞型GIST，可能与本研究中细胞形态收集数据不足有关。CD仍是GIST免疫组化分析中阳性表达率最高的蛋白，也是GIST诊断最敏感的指标，本研究中CD的阳性率与既往的文献[5]报道相似；DOG1是最近几年发现的一个GIST特异蛋白，文献[11]报道其与CD在GIST中阳性表达率相近，同时，二者免疫组化表达一致性达到92.3%，此外，DOG1在绝大多数CD阴性GIST中呈阳性表达。本研究中DOG1阳性率略低于CD，DOG1与CD的表达一致率为86.4%，低于国外文献报道，与本研究DOG1检测病例较少有关。但值得注意的是，3例CD阴性GIST，DOG1表达阳性，提示DOG1可以作为CD阴性GIST重要的补充诊断，同时将CD与DOG1进行联合检测将有助于提高GIST诊断率。
基因突变检测结果显示，c-kit/PDGFRA基因总体突变率以及突变类型的分布与既往文献报道相近[12-13]，仍以c-kit外显子11突变率最高，最常见的类型为缺失突变，外显子9均为重复插入突变，此外，外显子13、17突变相对少见，PDGFRA基因突变中，外显子18点突变为最常见的类型。
不同原发部位的GIST基因突变类型存在较大差异，c-kit外显子9突变在原发于小肠GIST发生率最高，原发于胃GIST未发现这种突变类型；而PDGFRA突变多见于胃，尤其是外显子18DV突变全部见于原发于胃的GIST，这种突变类型与肿瘤原发部位的相关性亦见于既往研究报道[14-15]，同时，PDGFRA总体突变率与来自台湾、韩国数据相近[16-17]，但低于西方病人数据[18]，提示亚洲GIST人群中PDGFRA突变与西方人群存在差异。由于PDGFRA突变更常见于原发胃GIST，因此突变率的相对较低与亚洲人群胃来源GIST发生率低于西方病人是相关的。
基因突变状态可预测甲磺酸伊马替尼治疗GIST的疗效，因此基因突变的检测对治疗决策起到重要作用，外显子9突变的转移复发性GIST在初始治疗时需要给予高剂量甲磺酸伊马替尼[19]，由于PDGFRA外显子18DV突变对伊马替尼原发耐药[20]。因此，在基因突变状态不明情况下，如出现原发于胃GIST对伊马替尼疗效不佳，应考虑到PDGFRADV突变的可能。
接受伊马替尼治疗的晚期GIST病人中，由于半数以上人群尚存活，未能得出最终的中位总生存期，截止最终随访日期，原发于胃的GIST获得了相对较长的中位总生存，而原发于结直肠与腹膜的GIST生存期相对较短，提示原发于胃的GIST对伊马替尼治疗疗效最佳，这与c-kit外显子11突变更易于发生在胃GIST有直接的相关性。由于研究中仅有部分病人接受了基因突变检测，因此未将基因突变类型纳入多因素分析。另外，年龄小于30岁及大于70岁的病人中位总生存较短，可能与年龄较大的病人体力状态评分较差，不能按规定的剂量、时间完成治疗有关，年龄较小的病人中可能有部分为儿童性GIST，儿童GIST基因突变类型多为野生型，对伊马替尼敏感性稍差[21]。
此外，c-kit和PDGFRA的突变率与原发肿瘤大小、核分裂像未见相关性。CD阴性病人仍有44%合并基因突变，提示KIT蛋白表达与c-kit基因突变并不完全一致，其机理尚不明确，但其结果显示基因突变检测可作为CD阴性GIST诊断中除DOG1之外的另一重要方法。
东西方GIST病人的临床病理特征及基因突变的频率、类型相似，但本研究中病人原发于小肠的GIST比例较高，PDGFRA基因突变比例略低。原发部位与部分基因突变类型的差异可能对东西方GIST病人接受靶向治疗的疗效及总体预后产生不同的影响。GIST病人临床病理特征与基因分型特点对GIST诊断、治疗决策以及判断预后有着重要意义。
参考文献：
[1]RubinBP，HeinrichMC，CorlessCL.Gastrointestinalstromaltumour[J].Lancet，，（）：-.
[2]KwonJG，HwangSJ，HennigGW，etal.ChangesinthestructureandfunctionofICCnetworksinICChyperplasiaandgastrointestinalstromaltumors[J].Gastroenterology.，（2）：-.
[3]HeinrichMC，RubinBP，LongleyBJ.Biologyandgeneticaspectsofgastrointestinalstromaltumors：KITactivationandcytogeneticalterations[J].HumPathol.，33（5）：-.
[4]GaoJ，DangY，SunN，etal.C-KITmutationswerecloselyassociatedwiththeresponsetoImatinibinChineseadvancedgastrointestinalstromaltumorpatients[J].MedOncol（），doi：10./s---7.
[5]杜春燕，师英强，傅红，等。胃肠道间质瘤例预后分析[J].中国实用外科杂志，，27（4）：-.
[6]毕建威，经纬，魏国，等。胃肠道间质瘤46例临床诊治分析[J].中国实用外科杂志，，25（11）：-.
[7]DematteoRP，LewisJJ，LeungD，etal.Twohundredgastrointestinalstromaltumors：recurrencepatternsandprognosticfactorsforsurvival[J].AnnSurg，，（1）：51-58.
[8]MiettinenM，SobinLH，LasotaJ.Gastrointestinalstromaltumorsofthestomach：aclinicopathologic，immunohistochemical，andmoleculargeneticstudyofcaseswithlong-termfollow-up[J].AmJSurgPathol，，29（1）：52-68.
[9]张信华，何裕隆，陈创奇，等。胃肠间质瘤KIT和PDGFRA基因突变的检测和意义[J].中华实验外科杂志，，27（8）：-.
[10]CorlessCL，BallmanKV，AntonescuC，etal.Relationoftumorpathologicandmolecularfeaturestoout [11]MiettinenM，WangZF，LasotaJ.DOG1antibodyinthedifferentialdiagnosisofgastrointestinalstromaltumors：astudyofcases[J].AmJSurgPathol，，33（9）：1-8.
[12]HeinrichMC，OwzarK，CorlessCL，etal.Correlationofkinasegenotypeandclinicalout [13]Debiec-RychterM，SciotR，LeCesneA，etal.KITmutationsanddoseselectionforimatinibinpatientswithadvancedgastrointestinalstromaltumours[J].EurJCancer，，42（8）：-1.
[14]AntonescuCR，SommerG，SarranL，etal.AssociationofKITexon9mutationswithnongastricprimarysiteandaggressivebehavior[J].ClinCancerRes，，9（9）：-.
[15]HeinrichMC，CorlessCL，DuensingA，etal.PDGFRAactivatingmutationsingastrointestinalstromaltumors[J].SciSignal，，（）：-.
[16]YehCN，ChenYY，TsengJH，etal.ImatinibMesylateforPatientswithRecurrentorMetastaticGastrointestinalStromalTumorsExpressingKIT：ADecadeExperiencefromTaiwan[J].TranslOncol.，4（6）：-.
[17]KimTW，RyuMH，LeeH，etal.KinasemutationsandefficacyofimatinibinKoreanpatientswithadvancedgastrointestinalstromaltumors[J].Oncologist，，14（5）：-.
[18]HirotaS，OhashiA，NishidaT，etal.Gain-of-functionmutationsofplatelet-derivedgrowthfactorreceptor[alpha]geneingastrointestinalstromaltumors[J].Gastroenterology.，
（3）：-.
[19]ZalcbergJR，VerweijJ，CasaliPG，etal.Out [20]CorlessCL，SchroederA，GriffithD，etal.PDGFRAmutationsingastrointestinalstromaltumors：frequency，spectrumandinvitrosensitivitytoimatinib[J].JClinOncol，，23（23）：-.
[21]KimSY，JanewayK，PappoA，etal.Pediatricandwildtypegastrointestinalstromaltumour（GIST）：newtherapeuticapproaches[J].CurrOpinOncol.，22（4）：-.
优秀病例，精彩点评，交流讨论
尽在病理沙龙
病理人才汇：为你寻找最适合的工作
点击下方“阅读原文”白癜风医的好吗白癜风的早期症状都有哪些- 上一篇文章： 新闻2016年黑龙江省医学会结直肠肿
- 下一篇文章： 专家说大肠癌都是一样的吗大肠癌有哪
