胃肠道间质瘤(GIST)是由中胚层间叶源性细胞分化而来的肿瘤之一,这一类型的细胞非定向分化,即具有多项分化潜能,可以形成平滑肌(肉)瘤,血管(肉)瘤,脂肪(肉)瘤神经纤维瘤,恶性神经鞘膜瘤等,而GIST只是其中的一种,非淋巴性非上皮性非肌源性和非神经源性,尽管如此,但它是占据数量最大的一种间叶源性肿瘤(GIMT)。
病理学中,GIST虽已被广泛使用,但由于临床中对其认识不足,许多GIST被漏诊或误诊,导致手术治疗失败或化疗药物选择不当,不能有效准确地进行资料统计和作相关分析。本文就GIST发病机制、病理学改变、免疫特性、治疗及预后等几方面作一综述。
起源和发病机制
病理学超微结构和免疫组化研究显示:GIST来源于胃肠道卡哈尔细胞可能性大。证据一:二者在电镜下均有相似的超微结构,如树突状突起、有成簇的致密核心颗粒分布于突起或高尔基氏区附近、肿瘤细胞基板不完全或缺失、胞浆区域有桥粒样连接和间质丝团样纤维。证据二:卡哈尔细胞是胃肠道内除GIST细胞外较特异性表达C-KIT基因蛋白的细胞。
C-KIT基因是原癌基因,编码一种具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白,分子量为117~145 kD,该蛋白受体受干细胞因子(SCF)调节,SCF/KIT通过多种信号因子将细胞外信号传至细胞内,启动正常细胞增殖分化或其他基因表达。当C-KIT基因发生突变时,不能精确地调节细胞分化、增殖和调亡,使更多的细胞由静止期进入增生期,有可能是引起GIST的恶性转化的关键机制之一。C-KIT基因突变主要形式包括缺失、插入和点突变,最常发生突变的部位在外显子11,9,13,17区域,其中11外显子膜内区近膜区段550-570位点突变率为50-60%,是恶性GIST可以检测到的主要发病部位。[2,3]一般认为,C-KIT基因突变是GIST发生发展的早期事件, C-KIT基因与肿瘤侵润转移密切相关,同核分裂数、外科治愈率及远处转移是GIST的独立预后因素。[4,5]部分GIST患者可以无C-KIT基因突变,而以PDFGRA基因突变为主。PDGFRA是血小板源性生长因子受体A,其基因结构同C-KIT基因类似,二者均属于Ⅲ型酪氨酸酶家族,PDGFRA基因主要表现为外显子12 和18号突变,突变率较C-KIT低,多见于CD117阴性的GIST。PDGFRA的突变与发生间质瘤的部位有关,主要为腹膜后和胃来源肿瘤。
根据目前已发现的GIST按基因改变可分为3类: (1)C-KIT突变型(80%-85%);(2)PDGFRA突变型(5%10%); (3)野生型GIST(10%)。Gunawan等学者新近研究了203例GIST患者的基因并绘制了基因树,通过他们的研究认为GIST大致有3类基因改变,他们认为最常见的是14号短臂,另外是1号长臂和22号短臂,1号长臂的改变同小肠部位的GIST及GIST的生物学行为有关。[7]这些不同染色体的异常说明GIST的形成和除C-KIT、PDGFRA外的其他基因突变有关。
免疫标记物
CD117是C-KIT基因产物,CD117在诊断GIST的多项指标中最具有特异性,阳性率可以达到85%以上[8],CD117阳性可见于良恶性GIST。CD117除在GIST中表达外,还见于系统性红斑狼疮,急性心肌梗死,上皮性的恶性肿瘤。CD34是一种存在于间质细胞前体的造血细胞抗原,在GIST中的表达率达50-80%。CD117表达阴性的GIST原因分析可能与如下因素有关:(1)对CD117标准化检测的手段尚未同一,免疫病理检测中有不同方法和配剂浓度的差异;(2)C-KIT基因较大片段的缺失可影响到CD117的表达;(3)来源于PDGFRA基因或其它基因的突变病例。CD34在真正的平滑肌瘤和神经鞘膜瘤中不表达,CD34可以单独存在于CD117阴性的GIST中,对于CD117阴性而CD34阳性或两项指标均阴性的胃肠道肿瘤,需通过病理学特点结合C-KIT、PDGFRA基因检测结果诊断。
P16是细胞周期蛋白依赖性激酶4抑制基因蛋白,具有明显的抑制增殖,促进凋亡的作用,可以影响GIST的发生发展,Schneider对157例GIST患者的生存随访发现,P16的缺失、肿瘤坏死和转移是GIST的独立预后因素,P16阴性的患者明显比P16阳性患者的预后差,而且前者亲属中患有恶性疾病伴P16缺失的死亡率风险是后者的2.3倍。[9]究竟P16在GIST中对疾病的预后的价值是多大还有待进一步研究。P21WAF1为细胞周期依赖激酶抑制物,属肿瘤抑制基因,在GIST的良性病例中表达低,而在恶性和潜在恶性GIST中高表达,表达上调有助于抑制肿瘤细胞增生,诱导凋亡,是GIST的晚期事件,有学者认为P21WAF1可作为评价GIST恶性潜能的指标之一。[10]BCL-2是细胞凋亡抑制基因蛋白,通过对GIST肿瘤细胞凋亡的抑制,诱导肿瘤发生发展。Ki-67和PCNA均反映了细胞增殖和生长速度,在判断GIST的良恶性程度和预后等方面有一定意义。Nestin(neuroepithelial stem cell)是一种中间丝蛋白,分子量210-240KD,研究表明Nestin除表达于正常胃肠道细胞外,还可见于来源于肌肉组织和神经组织较为原始的肿瘤,胃肠道卡哈尔细胞也可以表达Nestin。冯菲等的研究发现Nestin在GIST中的阳性表达率达95.7%,Nestin有望成为一种新的GIST免疫标志物。
突触微泡相关蛋白主要表达于具有神经内分泌性质的肿瘤,腺癌中没有表达,他们参与突触构建和信号传导,应用突触微泡相关蛋白的表达可对这类肿瘤进行病理学诊断和分类。Bumming研究了41例GIST病人12种不同类型的突触样微泡蛋白的表达,他认为突触样微泡蛋白的表达与GIST的恶性度、C-KIT基因和PDGFRA基因的突变无关,但这证实了GIST 有调节神经递质和激素分泌的功能。[12]
临床分类
按照Lewin(1992)和Emory(1999) 的标准,可将GIST分为三类:(1)恶性(Frankly Malignant ),组织学证实的转移,或浸润到邻近脏器,或具有(2)指标中2个以上者;(2)潜在恶性(Malignant Potential),具备以下仅一个指标者:胃GIST大于5.5cm,肠GIST大于4cm,核分裂像胃大于5/50HPF,肠大于1/50HPF有肿瘤坏死,核异型性明显,细胞丰富密集,上皮细胞呈巢状或腺泡状;(3)不具备上述指标者为良性。
治疗
手术是治疗GIST的主要手段,而且预后同第一次接受手术治疗及完整切除有密切相关。除一部分低度恶性肿瘤和老年患者选择小范围切除外,大多数GIST因以后复发的几率存在,主张肿瘤完整切除,且切除范围应包括足够数量的正常组织边缘,对于胃间质瘤一般要求切除的正常组织边缘至少2cm以上,而其他部位尚未见明确数据;对于结直肠GIST或怀疑恶性的GIST提倡大网膜切除。在切除过程中,不能随意翻动肿瘤,以免破坏假囊,致肿瘤扩散,肿瘤若在手术中播散种植,患者生存率明显下降。对于术中不能完全明确病理学来源的,应术中冰冻活检必要时全瘤活检。由于GIST鲜有淋巴结转移,故术中淋巴结清扫意义不大。腹腔镜切除治疗适合于体积小于5厘米的肿瘤。
GISTs一般不宜肿瘤摘除,胃的GISTs直径 < 3cm的可行局部切除或行楔形切除,切缘距肿瘤至少3 cm;3~5 cm 宜行楔形切除或胃大部切除术,切缘距肿瘤至少5 cm ;直径>5 cm的应按胃癌D2 清扫范围手术。小肠GISTs 因报道的淋巴结转移率达7~14%,故主张常规行淋巴清扫,肠段切除至少距肿瘤10 cm。对于直肠GISTs,特别是下段GISTs,有时手术处理十分困难,由于术前难以判断其恶性程度,对于直径5cm或术后复发者,应在术前充分征求患者意愿前提下,在保肛与扩大手术中作出抉择。对于有局部浸润或远端转移的应在可根治前提下行联合脏器切除术。
对于有肝脏转移的GIST,有日本学者认为应尽量把侵犯的肝叶较完整的切除,这仍是治疗的基本原则[13],但笔者认为应根据具体情况而定。尽管GIST本身对放疗和一般化疗药物不敏感,但对于有肝脏转移和腹腔转移的肿瘤,大多数学者仍提倡对转移灶进行相关的局部治疗。
依马替尼(Imatinib,代号STI571)是一种分子靶向治疗药物,能特异性抑制来源于C-KIT或PDGFRA的酪氨酸激酶受体,阻断细胞信号传导,控制肿瘤细胞生长和增殖,同时诱导凋亡,适合于不能手术和(或)广泛转移的患者以及手术后复发的患者。通过分子遗传学的研究发现,STI571对野生型和突变型的C-KIT同样敏感,并且C-KIT基因发生于11外显子的突变型治疗后生存时间长于其他几个位点的突变[14]。
STI571在治疗期间部分患者可以出现耐药,早期的耐药可能与不同类型的基因突变有关。有学者认为C-KIT基因的外显子9和PDGFRA的D842V部位发生突变对STI571的早期治疗效果较好,但整个治疗后生存率也较差,增大药物剂量(从400mg到800mg)对C-KIT基因外显子9突变的类型有效。[15]后期的耐药主要发生于C-KIT的11外显子突变的基因,这类肿瘤可产生新的部位的突变,如外显子13,14,17和18,它们产生的蛋白可以覆盖酪氨酸激酶ATP结合位点,另外一些越过C-KIT 和PDGFRA基因的信号转导系统的激活也是后期耐药的重要原因。[16]Theou目前的研究发现大多数GIST的耐药病例都可检测到P-糖蛋白和多药抵抗蛋白的存在。[17]我国从2003年7月批准使用依马替尼治疗GIST,目前对治疗的病例做统计分析,数量尚少,依马替尼治疗的使用疗程,不良反应,卫生经济学评价等方面的资料不足,尚需继续积累。Sunitinib是一种抗新血管形成的药物,它能干扰肿瘤细胞发展新血管的能力。在分子水平上,它能抑制酪氨酸激酶的活性,并因此进一步阻止血管的生长。Sunitinib适合于治疗对STI571耐药的病例。
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