[摘要] 目的:通过对13例免疫组化诊断为胃肠间质瘤(GIST)的患者行基因检测,探讨基因检测在胃肠道间质瘤临床诊治中的实际应用。 方法:通过PCR基因扩增法对13例GIST患者进行15次基因检测,对其结果及临床资料进行回顾性分析。结果:15次基因检测中发现C-kit基因11外显子突变10次,其中突变类型为缺失突变5例、杂合性缺失2例、点突变2例、插入突变1例,C-kit基因9外显子突变1例,为复制突变。有4次基因检测为阴性结果。 结论:随着科技进步,基因检测对于胃肠道间质瘤的诊断及靶向治疗的选择具有重要意义,应争取成为胃肠间质瘤的常规检测。
[关键词] 基因检测;胃肠道间质瘤
随着GIST诊断标准的确立,胃肠道间质瘤在临床的发病率逐年提高,随着病例的增加,临床问题也逐渐增多。早在2007年,国内已大量开展晚期和复发性胃肠道间质瘤的靶向治疗,目前,胃肠道间质瘤的术后靶向辅助治疗也已在各大医院广泛开展。GIST行基因检测的技术已日益成熟,其检测价格较前几年相比也有了一定的下降。在这一背景下,我们回顾性分析我科临床诊治管理的行基因检测分析的13例胃肠道间质瘤,探讨其在临床中的实际应用,以期待能在胃肠道间质瘤的规范化治疗中起到一定作用。
1、资料与方法
1.1 一般资料
入组病例均为临床免疫组化明确考虑胃肠道间质瘤(GIST)患者,拟行靶向药物治疗者。其中男性7例,女性6例,年龄为36-86岁,平均年龄57.8,其中原发肿瘤为胃间质瘤者有8例,小肠间质瘤2例(包括一例十二指肠间质瘤),食管胃结合部间质瘤1例,横结肠系膜间质瘤和直肠间质瘤各1例。13例GIST患者中行伊马替尼(格列卫)术后辅助治疗者6例,6例为带瘤生存,其中格列卫靶向治疗4例,舒尼替尼(索坦)治疗2例。有1例因经济原因放弃术后辅助治疗。
1.2 基因检测方法
本组病例由于临床条件受限,标本均采用石蜡包埋切白片送检,检测方法均采用PCR基因扩序法。检测时间为2009-2012年间。其中9例在广州金域医学检验中心检测,复旦大学附属医院检测2例,浙二医院病理中心检测2例,浙一医院1例,北京大学病理中心检测1例。
2、结果
13例胃肠道间质瘤患者共行了15次基因检测。有2例行了2次检测。一例食管胃结合部间质瘤原发肿瘤基因检测提示C-kit基因11外显子缺失突变,由于发病早在2007年,术后未作辅助靶向治疗,术后2年出现局部复发,再次行局部肿瘤切除术,术后标本提示野生型改变。另一例系小肠间质瘤,在浙二医院病理科基因检测提示野生型改变,而在北京大学病理科检测提示C-kit基因11外显子点突变。综上所述,在15次基因检测中共发现C-kit基因11外显子突变10次,其中突变类型为缺失突变5例、杂合性缺失2例、点突变2例、插入突变1例,C-kit基因9外显子突变1例,为复制突变。
有4次基因检测为阴性结果。本组病例行基因检测,分析结果提示GIST患者中C-kit基因突变多见,且以11外显子突变为主,这点与过往文献符合。但由于本组例数较少,未检测到血小板源生长因子受体(PDGFR-α)基因突变。本组基因检测呈野生型表现有4次之多,与文献报道不符,考虑与本组标本均采用石蜡包埋切白片送检,标本检测易呈假阴性有关,如有条件,最好能建立标本库,将新鲜组织标本及时液氮冷冻后择时送检更为精准可靠。
3、讨论
3.1 胃肠道间质瘤的分子生物学特征与发病机制
了解基因检测在胃肠道间质瘤中的临床应用,必须了解其发病的分子生物学物征与机制。相对大多数的多基因突变肿瘤而言,胃肠道间质瘤在基因水平上的发病机制目前研究较为透彻。胃肠道间质瘤主要表现为C-kit基因和PDGFR-α基因突变。这二类基因编码的C-kit蛋白与血小板源生长因子受体(PDGFR-α)都属于III型受体酪氨酸激酶家族。基因突变后生成的异常蛋白具有不依赖配体即可生成二聚体,导致酪氨酸激酶自磷酸化,激活下游的丝裂原激活蛋白激酶和信号转导及激活蛋白等信号通路,酪氨酸激酶持续激活,影响正常情况下的增生--凋亡过程,细胞失控性增生,导致肿瘤形成。遗传学上,80%-85%左右的胃肠道间质瘤存在kit基因的突变,5%-10%存在PDGFR-α基因突变,二者的突变呈现相互排斥的特点。另约有10%的GIST患者为野生型,检测不到任何基因突变。
GIST患者发生C-kit基因突变约有85%左右为外显子11的突变,最常见的突变类型为缺失/缺失-插入突变,约占66%,导致丢失一个或几个氨基酸,偶可插入一个或两个氨基酸,突变集中于11号外显子的5,端,涉及1669-1704(Lys550-Glu561)区段的编码子。11号外显子剪接受体位点的缺失,产生一个新的外显子内pre-mRNA 3,剪接受体位点,导致在蛋白水平上框内Lys550-Lys558缺失。11号外显子第二种常见的突变类型为错义突变,约占21.5%,也集中于11号外显子的5,端,主要涉及557、559、和560编码子。
11号外显子发生插入极少见,发生倒置突变未见报道。C-kit基因突变约有5%-15%左右为外显子9的突变,主要发生于小肠间质瘤,具有较高的生物学侵袭性,这也是小肠间质瘤较胃间质瘤恶性程度高、预后差的原因之一。基本上所有的外显子9的突变是编码Ala502-Tyr503dup的6个核苷酸的重复(1525-1530dupGCCTAT)。另有部分C-kit基因突变,发生在13号外显子、14号外显子和17号外显子,后者认为与格列卫的耐药有关。这后三个外显子原发突变率低,少于2%。
对于C-kit基因无突变的GIST患者,约有三分之一可检测到PDGFR-α突变,主要发生在12、14和18号外显子。PDGFR-α突变主要发生于胃,而且间质瘤的镜下形态常表现为以上皮型为主,突变的类型包括点突变、缺失、缺失-插入和插入,其中最常见1821C>A,倒置蛋白水平发生Val561Asp。另外,有10%左右的GIST患者不能检测到C-kit基因和PDGFR-α基因突变,称其为野生型GIST,有趣的是,这部分间质瘤患者仍大多数可能检测到C-kit蛋白(CD117阳性),对于野生型患者基因水平的发病机理尚不完全清晰。
3.2 基因检测与靶向治疗
基因检测在胃肠道间质瘤的靶向治疗中起着重要的作用。首先,基因检测在间质瘤的诊断上有着不可替代的作用。或有临床医生对此提出疑问,认为结合免疫组化和显微镜下形态学判断,胃肠道间质瘤诊断已无疑问。确实,大多数GIST显微镜下瘤细胞呈梭形改变为主(50%-70%)或上皮样细胞为主型(20%-40%)和混合型(10%),且免疫组化表现为CD117阳性和CD34阳性,即可明确诊断。但临床上亦可碰到前述CD117表达阴性患者,此时,行基因检测在诊断上即有不可替代的重要意义。
笔者科室即有一例患者术后病理诊断在形态学上考虑胃肠间质瘤有平滑肌分化趋势或平滑肌肉瘤,但在二家医院行免疫组化均提示CD117阴性,此时如不能明确诊断间质瘤或明确排除间质瘤,对该例患者是否行术后辅助靶向治疗难以决策。经标本石蜡切片行基因检测,提示C-kit 基因和PDGFR-α基因均无突变,结合基因检测结果,首先考虑患者为平滑肌肉瘤。临床处理上即放弃术后格列卫辅助治疗,目前随访1年余,无复发转移表现。
本组中有一例食道胃结合部间质瘤患者,原发病变切除术后2年出现局部复发,复发病灶形态上考虑胃肠道间质瘤术后复发,但免疫组化提示CD117及CD34均阴性,再行基因检测提示C-kit 基因11外显子突变,从而明确诊断,术后予行格列卫靶向治疗1年,因不能耐受转为索坦治疗至今,随访3年余未提示复发转移表现。综上所述,基因检测对于免疫组化不能确诊的临床疑似间质瘤患者,具有诊断上的重要意义。对于该部分患者,临床上考虑靶向治疗与否,必须依靠基因检测来作出判断。
随着胃肠道间质瘤靶向治疗的广泛开展,目前,对于GIST患者基因突变与靶向治疗的关系已基本达成共识。GIST患者基因突变类型与目前最常用的一线靶向治疗药物格列卫的关系,是研究最为集中的方面。目前通常认为,对于常见的C-kit 基因11外显子突变,对发生此类突变的患者行格列卫靶向治疗,靶向治疗具有最大的敏感性。有报道指出,可达到6%的CR,61%PR,25%SD,3%PD[1]。对于C-kit 基因9外显子突变的患者,由于观察到在发生格列卫耐药后行二线药物舒尼替尼治疗,获得了很好的敏感性,而且与提高格列卫剂量组相比较,舒尼替尼治疗明显取得了更大的效果[2]。
目前有部分专家认为,对于基因检测结果为C-kit 基因9外显子突变的患者,如出现耐药可考虑尽早转舒尼替尼治疗。甚至更为激进的观点认为,一旦基因检测到C-kit 基因9外显子突变,可考虑直接应用舒尼替尼行一线靶向治疗。本组有一例外显子9突变患者,系胃间质瘤术后8年出现局部复发并伴肝转移,目前暂行格列卫靶向治疗,密切随访9月余,病灶呈SD状态,现仍每3月一次CT复查,一旦观察到病灶进展,拟及时转索坦治疗。对于野生型的GIST患者,相对而言,靶向治疗的效果没有明确有基因突变者效果好。
本组行基因检测患者中有一例横结肠系膜间质瘤患者,临床判断为中高危,需行术后辅助靶向治疗,但其基因检测为野生型,虽然野生型患者如带瘤生存时行靶向治疗,也有23%PR和50%SD,但亦有19%的PD。结合本例患者经济状况较差,且系术后辅助治疗,详细告知本例患者病情后决定暂不行术后辅助靶向治疗,予密切随访,至今9月,未见复发。对于PDGFR-α基因突变患者,由于发病率低,目前与格列卫靶向治疗的关系尚不完全明确,较为明确的是在体外试验中PDGFR-α基因第12和14外显子突变对格列卫治疗敏感,但18外显子突变,特别是D842V突变形式对格列卫治疗抵抗[3]。
3.3 基因检测与胃肠道间质瘤患者的预后
基因检测与胃肠道间质瘤的预后密切相关。首先,如前所述,不同类型的间质瘤突变患者,对格列卫靶向治疗的敏感性不同,目前,胃肠道间质瘤的规范治疗一线药物仅能选择格列卫,因此,对格列卫靶向治疗的敏感性如何直接与患者预后相关,尤其是对那些局部复发、肿瘤未根治或肝转移患者而言,更是如此。现在认为,胃肠道间质瘤患者的预后与肿瘤发生部位相关,或者说,胃肠道间质瘤的恶性程度不光与肿瘤大小、高倍镜下核分裂数的多少有关,更与肿瘤发生部位密切相关。通常来说,发生于胃的间质瘤预后要好于小肠。
从基因层次来看,胃间质瘤多发生C-kit 基因11外显子突变,小肠间质瘤相对有较多的C-kit 基因9外显子突变。如前所述,前者对格列卫的靶向治疗更为敏感。另外,基因突变的类型也与患者的预后相关。有研究表明,C-kit 基因发生突变是一个独立的预后指标,有突变者术后复发率高,5年存活率要低于无突变者[4]。一般来说,C-kit 基因发生缺失突变者预后更差。有文献指出,C-kit 基因11外显子缺失突变的胃间质瘤比替换突变者侵袭性高,但在小肠间质瘤中C-kit 基因11外显子缺失突变与点突变者无明显差别。本组由于例数少,未对突变类型与预后关系作分组比较分析。胃间质瘤中C-kit 基因的重复突变者显示良性生物学行为,C-kit 基因9外显子突变与临床预后的直接相关性目前尚不能明确。PDGFR-α基因突变多见于胃间质瘤,总体上提示预后较好。
总体而言,对胃肠道间质瘤患者进行基因检测,无论是从进一步明确诊断的角度,还是判断预后、进一步了解对靶向治疗的敏感性,或是对发生格列卫耐药时换用索坦治疗的时机判断都有重要意义。目前,随着临床检验科技的不断进展,进行胃肠道间质瘤患者的基因检测,价格较前亦有明显下降,目前一般检测一个基因位点价格大约在 400-500元左右,上海部分大型综合三甲医院已将其作为病理诊断的一部分。在目前靶向治疗药物价格仍十分昂贵的前提下,进行基因检测,更有重要指导意义。建议如患者经济条件允许,常规行基因检测。对于拟进行靶向治疗的患者,或者临床上为复发或带瘤生存的间质瘤患者,更是建议进行基因检测,对我们进行临床治疗和管理尤其具有重要作用。但目前基因检测中仍存在标准不统一、多家单位检测时易出现结果不一致、标本送检仍以石蜡切片为主,易出现假阴性等问题,期待随着基因检测技术的进一步发展,能有所改善。
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