分子生物学工作远景 胃间质瘤分子生物学研究进展

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中西医结合心血管病电子杂志
2021年01月22日 05:56

宋静+黄留业+张波

【摘要】胃肠道间质瘤(GIST)是最常见的消化道间叶源性肿瘤,它具有非定向分解及潜在恶性倾向,临床表现能够从良性到恶性,术前并不引荐惯例活检送检,终究确诊需依托术后病理学查看及免疫组化染色。可是,关于部分确诊困难的病例,需进行基因检测剖析。基因检测不仅对GIST的确诊非常重要,并且有助于医治及预后判别、新医治靶点的研制。

【关键词】胃肠道间质瘤(GIST);基因检测

【中图分类号】R735.2 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2017.33..03

【Abstract】Gastrointestinal stromal tumor (GIST) is the most common gastrointestinal mesenchymal tumors,it has a non-directional differentiation and malignant tendency,clinical manifestations from benign to malignant,preoperative biopsy did not recommend routine inspection,the final diagnosis depends on pathological examination and immunohistochemical staining.However,for some of the diagnostic difficulties,genetic testing should be performed.Gene testing is important not only for the diagnosis of GIST, but also for the treatment and prognosis,and for the development of new therapeutic targets.

【Key words】Gastrointestinal stromal tumor (GIST);Gene detection

胃肠道间质瘤(gastrointestinal stromal tumor,GIST)是消化道间叶源性肿瘤[1],约占悉数消化道肿瘤的1%~3%,它具有非定向分解及潜在恶性倾向。研讨标明GIST对惯例放疗、化疗均高度耐受,预后较差,5年生存率低于35%[2-3],且易复发和搬运。因而,前期发现和及时医治对预后尤为重要。终究确诊需依托术后病理学查看及免疫组化染色。近年来,跟着分子生物学技能的研讨开展,基因检测不仅对GIST确诊非常重要,并且有助于疾病预后的判别,并为新的医治靶点的发现供给理论基础。一起,分子靶点的医治及耐药机制与基因骤变密切相关。因而,文章首要是对胃肠道间质瘤的分子生物学研讨开展作一总述。

根据现在基因检测序列剖析GIST基因骤变类型首要分为三种:C-kit基因骤变型、PDGFRa基因骤变型和C-kit/PDGFRa野生型。此外,很多研讨已标明C-kit基因及PDGFRA基因功能增强性骤变是绝大多数GIST发作的两个首要发病机制[4],并一起经过基因芯片技能寻觅与GIST发作开展相关的多种基因,促进了人们对GIST分子机制更深层次的了解及医治新靶点的研制。

1 C-kit基因骤变与GIST的联系及含义

1.1 C-kit基因的发作机制

1998年日本学者Hirota等以为其在GIST发作机制中具有重要效果。C-kit原癌基因坐落人4号染色体长臂1区2带(4q12),且具有21个外显子,研讨标明其编码的KIT蛋白在GIST中阳性表达率高达95%,CD117蛋白检测是现在GIST确诊的特异性符号物[5]。此外,大约有5%安排形状学可疑的胃间质瘤免疫安排化学检测CD117 呈阴性,提示还或许存在其他基因骤变或蛋白产品的参加促进肿瘤的发作开展,因而关于CD117表达呈阴性而难以做出正确确诊的GST,仍需进行基因检测剖析以进步GST的确诊率。

1.2 C-kit基因骤变部位、骤变方法及相关含义

研讨发现GIST中C-kit基因存在多个位点发作骤变以及发作多种骤变,近年来有关C-kit基因骤变部位的研讨多集中于外显子9、11、13、17 。C-kit基因首要有以下几种骤变方法:缺失、点骤变、刺进、重复以及复合骤变等,其间缺失是C-kit基因骤变中最常见的方法,且最常见于11号外显子。宋业颖等[6]从65例GIST患者中研讨发现了C-kit基因骤变多坐落11号外显子,提示各外显子之间(特别是11号外显子的参加)或许对肿瘤的发作开展具有协同效果。迄今为止,研讨发现跟着外显子11骤变类型的不同,疾病或许具有不同的开展趋势。Joensuu H等[7]研讨报导具有KIT基因外显子11重复或缺失骤变或许促进间质瘤的复发。别的,C-kit 13、17号外显子基因骤变率较低(常<2.5%)。如Comandone[8]等研讨报导GIST基因骤变中以C-kit骤变最為常见,其间约66-71%外显子11发作骤变。此外,还有学者[9]从62例GIST中检测到27例第21号外显子发作骤变,骤变率高达43.5%。

C-kit基因骤变是GIST重要的发作机制之一,其在GIST确诊中具有着关键性效果。Antonescu与Corless等报导根本否定了ckit基因骤变与肿瘤巨细、良恶性及预后的联系。综上,C-kit基因骤变位点及骤变方法在GIST发作开展中发挥着重要的含义。

2 PDGFRA基因骤变与GIST的联系及含义

Heinrich等指出部分GIST患者(约35%~67%)存在血小板源性成长因子受体α(PDGFRA)的活化骤变,其骤变率约7%~12%,这或许是GIST又一重要的发作机制。PDGFRA癌基因坐落人类染色体4q12-13,由23个外显子组成。关于大多数GIST,PDGFRA蛋白表达与基因骤变有着紧密联系,且发现PDGFRA和KIT蛋白可共存于大多数存在PDGFRA骤变的肿瘤中。Hirota等研讨发现PDGFRA骤变一方面可引起Cajal间质细胞前体的恶性转化,另一方面还能够经过激活心T蛋白发作连锁反响进而导致GIST的发作和开展,现在endprint

尚无很多相关研讨的报导,其之间的相互联系没有清晰。

近年来,很多研讨标明PDGFRA骤变为一取得功能性基因骤变,或许为GIST另一种发病机制。宋业颖[8]研讨发现PDGFRA基因总骤变率为3.08%(2/65),还发现了C-kit基因和PDGFRA基因双骤变共存型1(1.54%)。

PDGFRa可在多个位点发作多种骤变,以外显子18 骤变最为常见(约占整个PDGFRA基因骤变的90%),其次为外显子12、14。Medeiros等[10]报导PDGFRa基因外显子18骤变类型以D842V的点骤变最多见,且PDGFRa骤变多发作于CD117阴性的GIST中。此外,Lasota等发现在有PDGFRa基因外显子18骤变的128例GIST中约有95%(122/128)来源于胃,约1.6%(2/128)来源于小肠,且病理多显现为上皮样细胞型。并且与C-kit基因骤变比较,PDGFRA基因骤变的侵袭性相对较弱,提示预后较好。

3 野生型GIST

现有研讨标明10%的GIST缺少KIT及PDGFRA骤变,称为野生型GIST。在GIST人群中野生型GIST多见于儿童(约为85%)。现在已知的野生型GIST首要包含:(1)琥珀酸脱氢酶(SDH)缺点型。(2)非SDH缺点型,包含BRAF基因骤变和与NF1相关等。

(1)琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)缺点型GIST

Gillet等初次报导了在GIST中存在SDH缺点。该型GIST肿瘤较少见,约占GIST的5.0%~ 7.5%,且具有必定的临床病理特征:女人多见(男女之比:1:2),大多发作于胃,并以胃窦部多见,病理安排学上常呈多结节性成长,肿瘤细胞以上皮样形状为主或與梭形细胞混合。临床上多表现为Carney三联征(GIST、副神经节瘤和肺软骨瘤)或Carney-Stratakis综合征(宗族性GIST和副神经节瘤)。一起,该型GIST常呈现出慵懒的临床开展进程,且发作搬运的间歇期往往较长,临床上并不根据肿瘤部位、巨细、核分裂象数评价SDH缺点型GIST危险性及进行分级。

有研讨标明SDH复合物或许在GIST肿瘤发作开展中起着重要效果。Astuti等初次从宗族性副神经节瘤综合征中发现了SDH复合物。SDH复合物可在正常安排中持续性表达,参加电子链传递(复合物II)并经过催化琥珀酸至延胡索酸的氧化脱氢反响参加三羧酸循环。而肿瘤细胞中可表现出SDHx表达缺失。随后,Oudijk[12]等研讨报导SDHA骤变在GIST人群中发病份额存在显着差异,多见于成人,其间成人SDH缺点型GIST约40%存在SDHA骤变,而儿童型GIST中约7%存在SDHA骤变。与SDHB、SDHC、SDHD骤变相同,SDHA常发作于胃,且安排学上以上皮样细胞或混合细胞为主,但其外显率较低[13]。现在很多研讨标明SDH缺点型GIST存在高度甲基化表型。Haller等[14]研讨发现SDHC启动子反常DNA甲基化,且发现无SDHx骤变。Killian JK等报导与KIT骤变型GIST比较,SDH缺点型[15]GIST DNA甲基化水平显着较高。Milena Urbini等[16]研讨报告SDHC启动子反常甲基化,且无KIT(外显子9、11、13、17)及PDGFRA(12、14、18)骤变。此外,约95%SDH表达型GIST存在KIT/PDGFRA基因骤变,并未发现SDHx胚系骤变,临床上常可表现为I 型神经纤维瘤病,其细胞形状以梭形细胞为主[11]提示SDHx缺点反常甲基化或许在野生型肿瘤发作中有着重要效果,

往后可将SDHx检测使用于野生型GIST的辨别确诊。

(2)BRAF基因骤变型GIST

新近研讨发现野生型GIST中约有13%胃肠道间质瘤第15号外显子发作了BRAF基因骤变,特别以V600E替换骤变最为常见。最新研讨标明BRAF骤变也参加了KIT/PDGFRA骤变型GIST运用甲磺酸伊马替尼医治而致耐药改变的机制。BRAF坐落KIT下流,而V600E坐落BRAF激酶区域,骤变导致不依托于KIT的细 胞增加,RRAF骤变肿瘤失掉对KIT按捺剂医治的灵敏性。

(3)NF1基因骤变型GIST

NF1是由NF1基因骤变所造成的的常染色体显性遗传性疾病。约1/4 NF1患者可伴发胃肠道肿瘤,并发现GIST是现在最常见的与NF1相关的胃肠道肿瘤,且NF1患者发作GIST的危险性较高。在免疫组化方面90%以上肿瘤CD34呈强阳性表达,并伴有CD117及S-100蛋白阳性表达,但至今未有研讨证明为C-kit基因骤变所造成的。Andersson等研讨发现肠壁内存在ICC增生,并发现CD117和CD34表达呈阳性。Yang F[17]等研讨提示伴发NF1的GIST即便在无C-kit基因骤变存在的状况下也可

表达出CD117,或许与ICC的增生进而导致其阳性表达有关。

总归,NF1基因骤变与GIST之间存在着密切联系:NF1患者发作GIST的危险性显着增加,且GIST为现在最常见的与NF1相关的胃肠道肿瘤。

4 与GIST相关的其他基因

胃肠道间质瘤的发作开展是由多基因协同效果的成果,现研讨已证明Ki-67、c-myc、p16、p53、bel-2、p15等基因在胃间质瘤中起着重要效果。

5 分子靶向医治与基因骤变

分子靶向药物伊马替尼的面世为GIST的医治有了突破性的开展,进步了GIST患者的生存率。绝大多数胃间质瘤患者具有致癌的C-kit基因激活骤变[22],新辅佐化疗药物(伊马替尼、舒尼替尼、尼罗替尼)即经过抑C-kit基因细胞内结构域腺苷三磷酸结合位点,然后按捺细胞内信号转导而发挥效果。伊马替尼类新辅佐化疗药物现被以为是胃间质瘤的一线医治药物。可是部分GIST在医治中呈现了耐药现象,不容忽视。对不行切除者或搬运性C-kit 阳性胃间质瘤患者(不主张手术)单药医治总应对率为70%(包含彻底应对与部分应对)、中位生存期为4年。研讨标明[18-19]跟着GIST中c-Ki t/PDGFRA基因骤变位点的不同,伊马替尼分子靶向医治的效果也相应的不同,其间C-kit 11号外显子骤变对伊马替尼医治最为灵敏,效果最好,而C-kit9号外显子骤变对伊马替尼效果较差,可是进步用药剂量可明显进步效果。研讨发现PDGFRA基因D842V骤变位点对伊马替尼最为不灵敏,被以为是导致GIST患者伊马替尼原发耐药的原因。此外,野生型GIST 对伊马替尼的灵敏性相对也较低。因而,检测C-kit基因骤变有助于辅导GIST患者合理用药状况,而PDGFRA基因骤变检测有助于伊马替尼效果的判别。根据现在研讨以为GIST患者使用伊马替尼医治后所呈现的二次基因骤变为其发生耐药的首要机制,据统计显现超越4/5 GIST患者耐药发作了C-kit二次基因骤变。除此之外,近年研讨以为其他基因骤变(如BRAF)参加GIST继发耐药的改变。可是其基因分子发病机制尚不清晰,因而分子靶向医治具有杰出的开展前景,清晰基因骤变类型及骤变位点有助于GIST患者的效果及预后判别。endprint

6 展 望

现在对部分胃间质瘤确诊困难的病例,需求行基因测序剖析进步GIST的正确确诊率,并且,关于复发或搬运性GIST患者,使用基因检测技能清晰基因骤变类型,有助于辅导临床用药。此外,在对胃间质瘤基因测序等研讨进程中还可发现术后靶向药物的新医治靶点,以促进新药的研制,进步胃间质瘤的医治及预后。因而,基因序列剖析对胃间质瘤的确诊医治及预后都有很重要的效果。可是,现在对GIST的分子生物方面缺少体系、全面的研讨,多集中于单个基因测序效果的研讨。然后对GIST的确诊医治具有局限性,但咱们信任跟着分子生物学的研讨开展,不久的将来将会研制出用于GIST诊治的全套基因组,为全社会GIST患者带来福音。

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本文編辑:李 豆endprint

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