Analysis in mutation profile of c-kit and platelet derived growth factor receptor A gene exon and clinicopathological characteristics in gastrointestinal stromal tumors
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摘要:目的 分析胃肠间质瘤（GIST）中c-kit、血小板源性生长因子受体A（PDGFRA）基因突变类型、特点及其与GIST临床病理学特征的关系。方法 收集288例GIST患者的临床病理资料和肿瘤组织标本，应用聚合酶链式反应扩增-直接测序法检测c-kit（外显子9、11、13、17）与PDGFRA基因（外显子12、18）的突变状态，分析其突变类型、突变位点与临床病理学特征的关系。结果 288例GIST患者中，原发性突变型244例（84.72%），继发性耐药突变型10例（3.47%），野生型34例（11.81%）。244例原发性突变型GIST患者中，c-kit基因突变231例（外显子9、11、13、17突变分别为25、189、7、10例），PDGFRA基因突变13例（外显子12、18突变分别为3、10例）。189例c-kit基因外显子11突变中，缺失突变111例（58.73%）、点突变65例（34.39%）、重复突变3例（1.59%）、插入突变4例（2.12%）、混合突变6例（3.17%）；外显子11突变热点区域为557~560位密码子。突变位点与肿瘤原发部位、肿瘤大小、核分裂象计数有关（P < 0.05）；突变类型与患者年龄、肿瘤原发部位、肿瘤大小、核分裂像计数、改良美国国立卫生研究院（NIH）危险分级有关（P < 0.05）。Logistic回归分析显示，大于60岁、缺失突变、c-kit外显子11突变的GIST患者，其改良NIH危险分级风险分别增高2.060（95% CI为1.066~3.980）、3.264（95% CI为1.628~6.545）、3.819（95% CI为1.585~9.205）倍。结论 GIST中c-kit和PDGFRA基因突变率高且突变类型位点多样，与GIST患者临床病理及预后密切相关，可为GIST全程化管理提供参考。
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关键词:
- 胃肠间质瘤 /
- c-kit /
- 血小板源性生长因子受体A /
- 基因突变
Abstract:Objective To analyze the types and characteristics of c-kit and platelet derived growth factor receptor A (PDGFRA) gene mutations in gastrointestinal stromal tumors (GIST) and their relationships with clinicopathological characteristics of GIST.Methods The clinicopathological data and tumor tissue specimens of 288 patients with GIST were collected, and the polymerase chain reaction amplification-direct sequencing method was used to detect the mutation status of c-kit (exons 9, 11, 13, 17) and PDGFRA gene (exons 12, 18), and the relationships between mutation types, sites and clinicopathological characteristics were analyzed.Results Among the 288 GIST cases, 244 cases were primary mutations type (84.72%), 10 cases were secondary drug-resistant mutations type (3.47%), and 34 cases were wild-type (11.81%). Among the 244 patients with primary mutant GIST, there were 231 (94.67%) mutations in the c-kit gene, and the mutations in exons 9, 11, 13, and 17 were 25, 189, 7, and 10 cases, respectively. There were 13 cases with PDGFRA gene mutation, of which exon 12 and 18 mutations were 3 and 10 cases, respectively. Among 189 cases with c-kit gene exon 11 mutations, 111 cases (58.73%) were deletion mutations, 65 cases (34.39%) were point mutations, 3 cases were repeated mutations (1.59%), 4 cases were insertion mutations (2.12%), and 6 cases were mixed mutations (3.17%). The hot spot of exon 11 mutation was codons 557 to 560. The mutation site was related to the primary tumor site, tumor size and mitotic count (P < 0.05). The type of mutation was related to the patient's age, primary site of tumor, tumor size, mitotic count and modified National Institutes of Health (NIH) risk classification (P < 0.05). Logistic regression analysis showed that GIST patients aged more than 60 years old, with deletion mutations and c-kit exon 11 mutations had an increased risk of modified NIH risk classification by 2.060 (95%CI was 1.066 to 3.980), 3.264 (95%CI was 1.628 to 6.545) and 3.819 (95%CI was 1.585 to 9.205) times.Conclusion The c-kit and PDGFRA genes in GIST have a high mutation rate and diverse mutation types or sites, which are closely related to the clinicopathology and prognosis of GIST patients, and can provide a reference for the whole-process management of GIST. -
胃肠间质瘤(GIST)是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤，显示Cajal间质细胞分化，大多数患者具有c-kit或血小板源性生长因子受体A(PDGFRA)功能获得性突变[1]。《中国胃肠间质瘤诊断治疗共识(2017年版)》[2]推荐疑难病例、拟行靶向治疗(包括术前治疗、辅助治疗和晚期GIST靶向治疗)、野生型、继发耐药GIST患者行常规基因检测。基因检测对评估GIST患者预后以及分子靶向治疗反应性均有指导意义。本研究分析GIST中c-kit、PDGFRA基因的突变类型及特点，探讨其与GIST临床病理学特征的关系，旨在为GIST患者的全程化管理提供参考。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
收集江苏省苏北人民医院2013年1月—2020年12月收治的288例经临床诊断、病理检查确诊为GIST且具有完整临床病理学资料、基因突变信息的患者信息。临床病理学资料包括性别、年龄、肿瘤原发部位、肿瘤最大径、核分裂象计数、改良美国国立卫生研究院(NIH)危险分级和CD117、CD34和DOG-1表达情况等。基因突变信息包括c-kit基因外显子9、外显子11、外显子13、外显子17和PDGFRA基因外显子12、外显子18的突变情况。
1.2 Sanger基因测序
选择合适的肿瘤组织石蜡包埋切片5张，勾选肿瘤细胞比例在60%以上的肿瘤组织区域并行刮取、富集肿瘤细胞，苏木精-伊红(HE)染色结果见图 1。提取DNA，测定DNA浓度和纯度，进行聚合酶链式反应扩增。采用双向Sanger测序检测c-kit基因外显子9、外显子11、外显子13、外显子17及PDGFRA基因外显子12、外显子18突变，测序引物见表 1。对于DNA碎片严重的标本，可针对性地设计短片段引物测序。最后应用Chromas软件进行测序结果解读。
表 1 c-kit和PDGFRA外显子的PCR引物外显子 正向引物 反向引物 c-kit基因 外显子9 GCCACATCCCAAGTGTTTTATG GAGCCTAAACATCCCCTTAAATTG 外显子11 CCAGAGTGCTCTAATGACTG TTATGTGTACCCAAAAAGGTGACA 外显子13 GCTTGACATCAGTTTGCCAG GACAGACAATAAAAGGCAGCTTG 外显子17 TACAAGTTAAAATGAATTTAAATGGT AAGTTGAAACTAAAAATCCTTTGC PDGFRA基因 外显子12 CTCTGGTGCACTGGGACTTT GCAAGGGAAAAGGGAGTCTT 外显子18 CTTGCAGGGGTGATGCTATT AGAAGCAACACCTGACTTTAGAGATTA 1.3 统计学分析
采用SPSS 26.0软件对数据进行统计学分析，计数资料以[n(%)]表示，比较采用χ2检验或Fisher精确检验，多因素分析采用二元Logistic回归分析，计量资料以(x±s)表示，组间比较采用独立样本t检验, P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 临床病理学特征
288例GIST患者中，原发性突变型GIST(MUT-GIST)244例(84.72%), 继发性耐药MUT-GIST 10例(3.47%), 野生型GIST(WT-GIST)34例(11.81%)。244例原发性MUT-GIST中, c-kit基因突变231例(外显子9、11、13、17突变分别为25、189、7、10例), PDGFRA基因突变13例(外显子12、18突变分别为3、10例)。见图 2。剔除继发性耐药MUT-GIST和WT-GIST, 对244例原发性MUT-GIST进一步分析。
244例原发性MUT-GIST患者中，男144例，女100例，年龄30~85岁，平均(59.14±9.66)岁，肿瘤最大径1~26 cm, 平均(7.73±4.06) cm。肿瘤最常见的部位是胃，其次是小肠、直肠、十二指肠和结肠，其余19例患者的肿瘤位于胃肠外部位或不能明确原发灶(包括腹膜后、肠系膜和网膜)。见表 2。
表 2 244例原发性MUT-GIST患者临床病理学特征特征 n 占比/% 性别 男 144 59.02 女 100 40.98 年龄 ≤60岁 128 52.46 > 60岁 116 47.54 临床表现 腹痛 104 42.62 消化道出血 70 28.69 梗阻 17 6.97 穿孔/破裂 9 3.69 体质量下降 6 2.46 无症状 38 15.57 肿瘤原发部位 胃 162 66.39 十二指肠 8 3.28 小肠 35 14.34 结肠 3 1.23 直肠 17 6.97 胃肠道外 19 7.79 肿瘤最大径 ≤5 cm 77 31.56 > 5~10 cm 114 46.72 > 10 cm 53 21.72 细胞分型 梭形细胞型 187 76.64 上皮细胞型 45 18.44 混合细胞型 12 4.92 核分裂象计数 0~5个/50 HPFs 153 62.70 > 5~10个/50 HPFs 77 31.56 > 10个/50 HPFs 14 5.74 肿瘤破裂 是 5 2.05 否 239 97.95 改良NIH危险分级 极低危 9 3.69 低危 47 19.26 中危 67 27.46 高危 121 49.59 CD117 - 7 2.87 + 222 90.98 
9 3.69 
6 2.46 DOG-1 - 15 6.15 + 223 91.39 5 2.05 1 0.41 CD34 - 18 7.38 + 215 88.11 0 0 11 4.51 HPFs: 高倍镜视野; NIH: 美国国立卫生研究院。 2.2 基因突变分析结果
2.2.1 原发性MUT-GIST基因突变分析结果
244例原发性MUT-GIST外显子突变比例、突变类型见图 3、图 4。244例原发性MUT-GIST外显子突变类型比较，差异有统计学意义(χ2=262.629, P < 0.05), 见表 3。
表 3 244例原发性MUT-GIST外显子突变类型比较突变类型 c-kit外显子 PDGFRA外显子 E9 E11 E13 E17 E12 E18 点突变 1 65 7 10 1 9 缺失突变 2 111 0 0 0 1 重复突变 22 3 0 0 0 0 插入突变 0 4 0 0 0 0 混合突变 0 6 0 0 2 0 25例c-kit基因外显子9 MUT-GIST中, A502-Y503重复突变22例(88.00%)、F506L点突变1例(4.00%)、C452-S453缺失突变2例(8.00%)。189例c-kit外显子11 MUT-GIST突变类型复杂多样，包括缺失突变111例(58.73%)、点突变65例(34.39%)、重复突变3例(1.59%)、插入突变4例(2.12%)和混合突变6例(3.17%)。缺失突变和点突变是c-kit外显子11最常见的突变类型，大多数c-kit外显子11突变表现为del W557-K558缺失突变(60例，占31.75%)。外显子11突变涉及550~579位密码子，累积突变频次557次，热点区域集中在557~560位密码子，占54.76%(305/557)，见表 4、图 5。7例c-kit外显子13 MUT-GIST均为K642E点突变。10例c-kit外显子17 MUT-GIST均为点突变，其中D816E点突变1例(10.00%)、D816V点突变1例(10.00%)、N822K点突变8例(80.00%)。3例PDGFRA外显子12 MUT-GIST中，V561D点突变1例(33.33%)、S566R，567-571缺失混合突变1例(33.33%)、S566Q，567-571缺失混合突变1例(33.33%)。10例PDGFRA外显子18 MUT-GIST中，Del I843-D846缺失突变1例(10.00%)、V824V点突变2例(20.00%), Y849C点突变2例(20.00%)、D842V点突变5例(50.00%)。
表 4 c-kit外显子11密码子突变频次密码子 突变类型 合计 占比/% 插入突变 点突变 混合突变 缺失突变 重复突变 550 0 0 0 3 0 3 0.54 551 0 0 0 5 0 5 0.90 552 0 0 0 7 0 7 1.26 553 0 0 0 10 0 10 1.80 554 0 0 0 12 0 12 2.15 555 0 0 0 13 0 13 2.33 556 0 0 0 17 0 17 3.05 557 1 16 4 86 2 109 19.57 558 3 0 6 86 2 97 17.41 559 3 29 6 20 0 58 10.41 560 0 14 6 20 1 41 7.36 561 0 0 4 16 1 21 3.77 562 0 0 4 10 1 15 2.69 563 0 0 4 7 1 12 2.15 564 0 0 0 8 1 9 1.62 565 0 0 0 8 1 9 1.62 566 0 0 0 7 1 8 1.44 567 0 0 0 7 1 8 1.44 568 0 0 0 7 1 8 1.44 569 0 0 0 7 0 7 1.26 570 0 0 0 10 0 10 1.80 571 0 0 0 10 0 10 1.80 572 0 0 0 10 0 10 1.80 573 0 0 0 10 0 10 1.80 574 0 0 0 10 0 10 1.80 575 0 0 0 10 0 10 1.80 576 1 6 0 11 0 18 3.23 577 1 0 0 0 0 1 0.18 578 1 0 0 0 0 1 0.18 579 1 0 0 7 0 8 1.44 合计 11 65 34 434 13 557 100.00 2.2.2 继发性耐药MUT-GIST基因突变分析结果
10例继发性耐药MUT-GIST均为术后复发、转移病例，患者均接受甲伊马替尼分子靶向治疗。9例原发性突变为c-kit外显子11突变(90.00%), 1例原发性突变为c-kit外显子9突变(10.00%); 继发性c-kit外显子13突变2例(20.00%), 继发性c-kit外显子17突变2例(20.00%), 继发性c-kit外显子18突变6例(60.00%)。10例患者的临床病理及基因突变信息见表 5。
表 5 10例继发性耐药MUT-GIST患者的临床病理及基因突变信息序号 性别 年龄 原发部位 肿瘤最大径 细胞分型 核分裂象计数 转移、复发部位 原发性突变 继发性突变 时间间隔 1 男 63 胃 4.0 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 胃 c-kit E11 del D579 c-kit E18 F848V 20个月 2 男 54 胃 10.2 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 肝、腹壁 c-kit E11 del K558-E562 c-kit E13 V654A 47个月 3 女 60 胃 10.0 cm 梭形细胞型 5~10个/50 HPFs 腹腔、盆腔 c-kit E11 del W557-K558 c-kit E18 L862L 18个月 4 女 55 胃 6.5 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 腹腔、盆腔 c-kit E11 V560D c-kit E18 L862L 21个月 5 女 54 胃 14.0 cm 混合细胞型 > 5~10个/50 HPFs 肝、腹腔、盆腔 c-kit E11 del W557-K558 c-kit E18 L862L 12个月 6 男 53 胃 20.0 cm 梭形细胞型 > 5~10个/50 HPFs 胃、横结肠 c-kit E11 del W557-K558 c-kit E18 A829P 32个月 7 男 57 胃 7.5 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 腹腔、盆腔 c-kit E11 L576P c-kit E18 L862L 18个月 8 男 62 胃 4.5 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 胃 c-kit E11 V559D c-kit E13 V654A 46个月 9 女 67 胃 5.0 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 胃 c-kit E11 V557R c-kit E17 N822K 13个月 10 男 51 小肠 10.0 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 肝、盆腔 c-kit E9 A502_Y503dup c-kit E17 D820Y 28个月 HPFs: 高倍镜视野; 时间间隔: 继发性突变发生距原发性突变发生的间隔时间 2.3 基因突变与临床病理特征的关系
2.3.1 基因突变位点与临床病理特征的关系
原发性MUT-GIST基因突变位点与肿瘤原发部位、肿瘤最大径、核分裂像计数有关(P < 0.05), 与其他临床病理特征无关(P>0.05)。c-kit外显子11突变更易发生在胃来源的GIST，其次为小肠; c-kit外显子9突变最常见于小肠来源的GIST; c-kit外显子13、17突变常见于胃来源的GIST; PDGFRA突变常见于胃来源的GIST。c-kit外显子11、9、13、17突变易发生在肿瘤最大径> 5~10 cm的GIST。c-kit外显子11突变更易发生在核分裂象0~5个/50 HPFs的GIST，其次为核分裂象>5~10个/50 HPFs的GIST; c-kit外显子9突变最常见于核分裂象>5~10个/50 HPFs的GIST; c-kit外显子13多见于核分裂象>5~10个/50 HPFs的GIST, c-kit外显子17突变常见于核分裂象0~5个/50 HPFs的GIST。PDGFRA突变常见于核分裂象0~5个/50 HPFs的GIST。见表 6。
表 6 244例原发性MUT-GIST患者基因突变位点与临床病理特征的关系特征 c-kit外显子 PDGFRA外显子 χ2/F P E9 E11 E13 E17 E12 E18 性别 男 14 112 5 6 2 5 0.957 0.973 女 11 77 2 4 1 5 年龄 ≤60岁 17 94 3 6 2 6 3.941 0.585 > 60岁 8 95 4 4 1 4 原发部位 胃 8 133 6 6 2 7 73.826 0.001 十二指肠 0 7 1 0 0 0 小肠 15 20 0 0 0 0 结肠 0 2 0 0 0 1 直肠 1 12 0 1 1 2 胃肠道外 1 15 0 3 0 0 肿瘤最大径 ≤5 cm 2 67 1 3 2 2 20.250 0.019 > 5~10 cm 21 77 5 5 1 5 > 10 cm 2 45 1 2 0 3 细胞分型 梭形细胞型 16 151 4 7 3 6 12.044 0.182 上皮细胞型 6 31 3 2 0 3 混合细胞型 3 7 0 1 0 1 核分裂象计数 0~5个/50 HPFs 5 128 2 8 3 7 31.097 0.001 > 5~10个/50 HPFs 14 53 5 2 0 3 > 10个/50 HPFs 6 8 0 0 0 0 改良NIH危险分级 极低危 0 8 0 1 0 0 19.855 0.096 低危 2 40 0 2 2 1 中危 4 51 5 2 1 4 高危 19 90 2 5 0 5 CD117 阴性 2 4 0 1 0 0 6.309 0.275 阳性 23 185 7 9 3 10 DOG-1 阴性 3 9 0 3 0 0 9.281 0.061 阳性 22 180 7 7 3 10 CD34 阴性 0 16 2 0 0 0 6.261 0.184 阳性 25 173 5 10 3 10 HPFs: 高倍镜视野; NIH: 美国国立卫生研究院。 2.3.2 基因突变类型与临床病理特征的关系
原发性MUT-GIST基因突变类型与患者年龄、肿瘤原发部位、肿瘤最大径、核分裂像计数、改良NIH危险分级有关(P < 0.05)，与其他临床病理特征无关(P>0.05)。≤60岁患者突变类型由多到少依次为点突变、缺失突变、重复突变、混合突变和插入突变, >60岁患者则依次为缺失突变、点突变、重复突变、混合突变和插入突变。点突变和缺失突变最常发生在胃来源的GIST, 而小肠来源的GIST中以缺失突变和重复突变更常见。肿瘤最大径≤5 cm的GIST最常见的突变类型为点突变，肿瘤最大径>5 cm的GIST最常见的突变类型为缺失突变。核分裂象0~5个/50 HPFs的GIST最常见的突变类型为点突变，核分裂象>5个/50 HPFs的GIST最常见的突变类型为缺失突变。NIH危险分级为极低危、低危组中最常见的突变类型为点突变，中危、高危组最常见的突变类型为缺失突变。见表 7。
表 7 244例原发性MUT-GIST患者基因突变类型与临床病理特征的关系特征 突变类型 χ2/F P 点突变 缺失突变 重复突变 插入突变 混合突变 性别 男 49 72 16 2 5 2.780 0.595 女 44 42 9 2 3 年龄 ≤60岁 61 47 15 1 4 13.995 0.007 > 60岁 32 67 10 3 4 原发部位 胃 73 72 8 3 6 55.351 0.001 十二指肠 1 6 0 0 1 小肠 7 13 14 1 0 结肠 1 2 0 0 0 直肠 7 7 2 0 1 胃肠道外 4 14 1 0 0 肿瘤最大径 ≤5 cm 37 32 2 3 3 27.685 0.002 > 5~10 cm 43 45 20 1 5 > 10 cm 13 37 3 0 0 细胞分型 梭形细胞型 71 91 16 4 5 7.732 0.380 上皮细胞型 19 16 7 0 3 混合细胞型 3 7 2 0 0 核分裂象计数 0~5个/50 HPFs 72 66 6 4 5 32.363 0.001 > 5~10个/50 HPFs 20 41 14 0 2 > 10个/50 HPFs 1 7 5 0 1 NIH危险分级 极低危 5 4 0 0 0 27.676 0.003 低危 27 13 2 3 2 中危 28 30 5 1 3 高危 33 67 18 0 3 CD117 阴性 3 2 2 0 0 3.755 0.451 阳性 90 112 23 4 8 DOG-1 阴性 5 9 1 0 0 0.871 0.880 阳性 88 105 24 4 8 CD34 阴性 7 9 1 0 1 1.208 0.859 阳性 86 105 24 4 7 HPFs: 高倍镜视野; NIH: 美国国立卫生研究院。 2.4 GIST危险分级的Logistic回归分析
考虑到改良NIH危险分级是由肿瘤原发部位、肿瘤大小、核分裂象计数和肿瘤是否破裂这4个因素计算得来，因此剔除肿瘤原发部位、肿瘤大小、核分裂象计数后将性别、年龄、突变类型、外显子这4个因素作为协变量，以改良NIH危险分级极低危与低危组、中危与高危组为因变量进行二元Logistic回归分析。结果发现，年龄>60岁、缺失突变、c-kit外显子11突变患者的改良NIH危险分级风险分别增高2.060、3.264、3.819倍。见表 8。
表 8 GIST危险分级的Logistic回归分析因素 OR 95%CI P 年龄 ≤60岁 1.000 - 0.032 > 60岁 2.060 1.066~3.980 突变类型 其他突变 1.000 - 0.001 缺失突变 3.264 1.628~6.545 外显子 其他外显子 1.000 - 0.003 c-kit外显子11 3.819 1.585~9.205 3. 讨论
GIST是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤，显示Cajal间质细胞分化, c-kit或PDGFRA功能获得性突变被认为是GIST发生的驱动因子[1]。相关研究[3-5]报道, GIST患者c-kit突变发生率为75%~95%, 最主要发生于外显子11，其次为外显子9、13、17, 偶可见外显子14、18突变; PDGFRA突变发生率为3%~10%, 多见于外显子12、18, 外显子14突变少见。本研究中，原发性c-kit突变占80.21%, 原发性PDGFRA突变占4.51%, 野生型占11.81%, 继发性耐药突变型占3.47%。考虑到PCR反应假阴性结果导致“假野生型”的可能，本研究剔除野生型GIST, 仅对突变型GIST进行分析。本研究发现, c-kit基因突变以外显子11最为常见，其次为外显子9，少见外显子13、17, PDGFRA突变则相对少见，其中外显子18较外显子12突变常见，同时c-kit突变与PDGFRA突变呈现出互斥性，与相关研究[6]结论一致。c-kit基因外显子9突变以A502-Y503重复突变为主(88.00%), 且肿瘤原发部位多位于小肠，与SZUCS Z等[7]研究结果一致。c-kit基因外显子11突变类型、位点最为复杂多样，突变类型以缺失突变和点突变为主，突变热点区域集中在557~560位密码子，其中以W557-K558缺失突变最为常见，与相关报道[8]一致。c-kit基因外显子13、17均为点突变, PDGFRA以外显子18的D842V突变为主，与报道[8]一致。
c-kit和PDGFRA基因突变状态是目前GIST靶向治疗最有力的疗效预测因子[9]。c-kit基因外显子11突变患者对伊马替尼最敏感, c-kit基因外显子9及野生型GIST对伊马替尼反应性不佳，而PDGFRA外显子18的D842V突变则对伊马替尼原发耐药。准确的基因检测是制定个体化治疗策略的重要依据，也是分子靶向治疗发挥疗效的重要前提[10-11], 基因检测应当贯穿于GIST综合治疗的全过程中。值得重视的是，在对基因检测结果进行解读时需要谨慎对待“野生型GIST”, 临床医生需认识到一代测序的局限性和假阴性的存在，对于有条件的野生型GIST可考虑二代测序[12]。
c-kit和PDGFRA基因突变状态对判断GIST患者的自然预后具有指导意义。ANDERSSON J等[13]研究指出, c-kit基因外显子11缺失突变患者的预后较差。本研究发现，外显子11突变患者改良NIH危险分级为中危、高危者占74.60%, 而外显子11突变以缺失突变最多(58.73%)，提示外显子11缺失突变与GIST患者不良预后有关。ANDERSSON J等[13]同样认为，c-kit基因外显子9突变具有更高的侵袭性生物学行为。本研究结果显示, c-kit基因外显子9突变患者改良NIH危险分级为中危、高危者占92.00%, 提示外显子9突变与GIST患者不良预后有关。由于PDGFRA基因突变率低、样本量少，目前关于其突变状态与GIST患者预后关系的报道较少。孙祥飞等[14]研究59例PDGFRA突变型GIST发现，肿瘤均来源于胃，其中D842V突变占61.0%, 肿瘤≤5 cm者占55.9%, 核分裂象计数≤5个/50 HPFs者占83.0%, 改良NIH危险度分级以极低危和低危为主，提示PDGFRA突变型GIST恶性程度相对较低，复发风险较低。本研究Logistic回归分析结果显示，年龄大于60岁、缺失突变、c-kit外显子11突变的GIST患者，其改良NIH危险分级风险分别增高2.06、3.264、3.819倍。但该结果还需进一步开展多中心、大样本量研究进行支持。
目前，大多数学者[15-20]认为，伊马替尼继发性耐药的最主要机制是c-kit、PDGFRA基因的二次突变，对伊马替尼耐药病灶的c-kit基因分析显示，最常见的突变类型是点突变，以外显子13、14和17居多，分别占38.3%、13.4%、54.5%。本研究中，继发性耐药突变均为点突变，外显子18、13、17分别占60.00%、20.00%、20.00%, 发生耐药突变的时间间隔平均为25.5个月。
综上所述, GIST患者发生c-kit、PDGFRA基因突变的概率高，突变位点、类型复杂多变。本研究对原发性MUT-GIST、继发性耐药MUT-GIST的突变类型、突变位点以及相关临床病理学特征进行详尽描述与分析，提示基因突变类型对评估GIST患者预后及靶向治疗反应性均有指导意义，可为GIST全程化管理提供分子病理学参考。未来，基于基因驱动的GIST全程化管理模式势必越来越多地受到重视，可进一步改善GIST患者的预后。
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表 1 c-kit和PDGFRA外显子的PCR引物
外显子 正向引物 反向引物 c-kit基因 外显子9 GCCACATCCCAAGTGTTTTATG GAGCCTAAACATCCCCTTAAATTG 外显子11 CCAGAGTGCTCTAATGACTG TTATGTGTACCCAAAAAGGTGACA 外显子13 GCTTGACATCAGTTTGCCAG GACAGACAATAAAAGGCAGCTTG 外显子17 TACAAGTTAAAATGAATTTAAATGGT AAGTTGAAACTAAAAATCCTTTGC PDGFRA基因 外显子12 CTCTGGTGCACTGGGACTTT GCAAGGGAAAAGGGAGTCTT 外显子18 CTTGCAGGGGTGATGCTATT AGAAGCAACACCTGACTTTAGAGATTA 
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表 2 244例原发性MUT-GIST患者临床病理学特征
特征 n 占比/% 性别 男 144 59.02 女 100 40.98 年龄 ≤60岁 128 52.46 > 60岁 116 47.54 临床表现 腹痛 104 42.62 消化道出血 70 28.69 梗阻 17 6.97 穿孔/破裂 9 3.69 体质量下降 6 2.46 无症状 38 15.57 肿瘤原发部位 胃 162 66.39 十二指肠 8 3.28 小肠 35 14.34 结肠 3 1.23 直肠 17 6.97 胃肠道外 19 7.79 肿瘤最大径 ≤5 cm 77 31.56 > 5~10 cm 114 46.72 > 10 cm 53 21.72 细胞分型 梭形细胞型 187 76.64 上皮细胞型 45 18.44 混合细胞型 12 4.92 核分裂象计数 0~5个/50 HPFs 153 62.70 > 5~10个/50 HPFs 77 31.56 > 10个/50 HPFs 14 5.74 肿瘤破裂 是 5 2.05 否 239 97.95 改良NIH危险分级 极低危 9 3.69 低危 47 19.26 中危 67 27.46 高危 121 49.59 CD117 - 7 2.87 + 222 90.98 9 3.69 6 2.46 DOG-1 - 15 6.15 + 223 91.39 5 2.05 1 0.41 CD34 - 18 7.38 + 215 88.11 0 0 11 4.51 HPFs: 高倍镜视野; NIH: 美国国立卫生研究院。
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表 3 244例原发性MUT-GIST外显子突变类型比较
突变类型 c-kit外显子 PDGFRA外显子 E9 E11 E13 E17 E12 E18 点突变 1 65 7 10 1 9 缺失突变 2 111 0 0 0 1 重复突变 22 3 0 0 0 0 插入突变 0 4 0 0 0 0 混合突变 0 6 0 0 2 0
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表 4 c-kit外显子11密码子突变频次
密码子 突变类型 合计 占比/% 插入突变 点突变 混合突变 缺失突变 重复突变 550 0 0 0 3 0 3 0.54 551 0 0 0 5 0 5 0.90 552 0 0 0 7 0 7 1.26 553 0 0 0 10 0 10 1.80 554 0 0 0 12 0 12 2.15 555 0 0 0 13 0 13 2.33 556 0 0 0 17 0 17 3.05 557 1 16 4 86 2 109 19.57 558 3 0 6 86 2 97 17.41 559 3 29 6 20 0 58 10.41 560 0 14 6 20 1 41 7.36 561 0 0 4 16 1 21 3.77 562 0 0 4 10 1 15 2.69 563 0 0 4 7 1 12 2.15 564 0 0 0 8 1 9 1.62 565 0 0 0 8 1 9 1.62 566 0 0 0 7 1 8 1.44 567 0 0 0 7 1 8 1.44 568 0 0 0 7 1 8 1.44 569 0 0 0 7 0 7 1.26 570 0 0 0 10 0 10 1.80 571 0 0 0 10 0 10 1.80 572 0 0 0 10 0 10 1.80 573 0 0 0 10 0 10 1.80 574 0 0 0 10 0 10 1.80 575 0 0 0 10 0 10 1.80 576 1 6 0 11 0 18 3.23 577 1 0 0 0 0 1 0.18 578 1 0 0 0 0 1 0.18 579 1 0 0 7 0 8 1.44 合计 11 65 34 434 13 557 100.00
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表 5 10例继发性耐药MUT-GIST患者的临床病理及基因突变信息
序号 性别 年龄 原发部位 肿瘤最大径 细胞分型 核分裂象计数 转移、复发部位 原发性突变 继发性突变 时间间隔 1 男 63 胃 4.0 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 胃 c-kit E11 del D579 c-kit E18 F848V 20个月 2 男 54 胃 10.2 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 肝、腹壁 c-kit E11 del K558-E562 c-kit E13 V654A 47个月 3 女 60 胃 10.0 cm 梭形细胞型 5~10个/50 HPFs 腹腔、盆腔 c-kit E11 del W557-K558 c-kit E18 L862L 18个月 4 女 55 胃 6.5 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 腹腔、盆腔 c-kit E11 V560D c-kit E18 L862L 21个月 5 女 54 胃 14.0 cm 混合细胞型 > 5~10个/50 HPFs 肝、腹腔、盆腔 c-kit E11 del W557-K558 c-kit E18 L862L 12个月 6 男 53 胃 20.0 cm 梭形细胞型 > 5~10个/50 HPFs 胃、横结肠 c-kit E11 del W557-K558 c-kit E18 A829P 32个月 7 男 57 胃 7.5 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 腹腔、盆腔 c-kit E11 L576P c-kit E18 L862L 18个月 8 男 62 胃 4.5 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 胃 c-kit E11 V559D c-kit E13 V654A 46个月 9 女 67 胃 5.0 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 胃 c-kit E11 V557R c-kit E17 N822K 13个月 10 男 51 小肠 10.0 cm 梭形细胞型 0~5个/50 HPFs 肝、盆腔 c-kit E9 A502_Y503dup c-kit E17 D820Y 28个月 HPFs: 高倍镜视野; 时间间隔: 继发性突变发生距原发性突变发生的间隔时间
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表 6 244例原发性MUT-GIST患者基因突变位点与临床病理特征的关系
特征 c-kit外显子 PDGFRA外显子 χ2/F P E9 E11 E13 E17 E12 E18 性别 男 14 112 5 6 2 5 0.957 0.973 女 11 77 2 4 1 5 年龄 ≤60岁 17 94 3 6 2 6 3.941 0.585 > 60岁 8 95 4 4 1 4 原发部位 胃 8 133 6 6 2 7 73.826 0.001 十二指肠 0 7 1 0 0 0 小肠 15 20 0 0 0 0 结肠 0 2 0 0 0 1 直肠 1 12 0 1 1 2 胃肠道外 1 15 0 3 0 0 肿瘤最大径 ≤5 cm 2 67 1 3 2 2 20.250 0.019 > 5~10 cm 21 77 5 5 1 5 > 10 cm 2 45 1 2 0 3 细胞分型 梭形细胞型 16 151 4 7 3 6 12.044 0.182 上皮细胞型 6 31 3 2 0 3 混合细胞型 3 7 0 1 0 1 核分裂象计数 0~5个/50 HPFs 5 128 2 8 3 7 31.097 0.001 > 5~10个/50 HPFs 14 53 5 2 0 3 > 10个/50 HPFs 6 8 0 0 0 0 改良NIH危险分级 极低危 0 8 0 1 0 0 19.855 0.096 低危 2 40 0 2 2 1 中危 4 51 5 2 1 4 高危 19 90 2 5 0 5 CD117 阴性 2 4 0 1 0 0 6.309 0.275 阳性 23 185 7 9 3 10 DOG-1 阴性 3 9 0 3 0 0 9.281 0.061 阳性 22 180 7 7 3 10 CD34 阴性 0 16 2 0 0 0 6.261 0.184 阳性 25 173 5 10 3 10 HPFs: 高倍镜视野; NIH: 美国国立卫生研究院。
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表 7 244例原发性MUT-GIST患者基因突变类型与临床病理特征的关系
特征 突变类型 χ2/F P 点突变 缺失突变 重复突变 插入突变 混合突变 性别 男 49 72 16 2 5 2.780 0.595 女 44 42 9 2 3 年龄 ≤60岁 61 47 15 1 4 13.995 0.007 > 60岁 32 67 10 3 4 原发部位 胃 73 72 8 3 6 55.351 0.001 十二指肠 1 6 0 0 1 小肠 7 13 14 1 0 结肠 1 2 0 0 0 直肠 7 7 2 0 1 胃肠道外 4 14 1 0 0 肿瘤最大径 ≤5 cm 37 32 2 3 3 27.685 0.002 > 5~10 cm 43 45 20 1 5 > 10 cm 13 37 3 0 0 细胞分型 梭形细胞型 71 91 16 4 5 7.732 0.380 上皮细胞型 19 16 7 0 3 混合细胞型 3 7 2 0 0 核分裂象计数 0~5个/50 HPFs 72 66 6 4 5 32.363 0.001 > 5~10个/50 HPFs 20 41 14 0 2 > 10个/50 HPFs 1 7 5 0 1 NIH危险分级 极低危 5 4 0 0 0 27.676 0.003 低危 27 13 2 3 2 中危 28 30 5 1 3 高危 33 67 18 0 3 CD117 阴性 3 2 2 0 0 3.755 0.451 阳性 90 112 23 4 8 DOG-1 阴性 5 9 1 0 0 0.871 0.880 阳性 88 105 24 4 8 CD34 阴性 7 9 1 0 1 1.208 0.859 阳性 86 105 24 4 7 HPFs: 高倍镜视野; NIH: 美国国立卫生研究院。
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表 8 GIST危险分级的Logistic回归分析
因素 OR 95%CI P 年龄 ≤60岁 1.000 - 0.032 > 60岁 2.060 1.066~3.980 突变类型 其他突变 1.000 - 0.001 缺失突变 3.264 1.628~6.545 外显子 其他外显子 1.000 - 0.003 c-kit外显子11 3.819 1.585~9.205
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[1] FLETCHER C D M, BRIDGE J A, HOGENDOORN P C W, et al. WHO classification of tumours of soft tissue and bone[M]. 4th Edition. Lyon: IARC Press, 2013: 164-167.
[2] 中国临床肿瘤学会胃肠间质瘤专家委员会. 中国胃肠间质瘤诊断治疗共识(2017年版)[J]. 肿瘤综合治疗电子杂志, 2018, 4(1): 31-43. doi: 10.3969/j.issn.2095-5324.2018.01.007 [3] VON MEHREN M, JOENSUU H. Gastrointestinal stromal tumors[J]. J Clin Oncol, 2018, 36(2): 136-143. doi: 10.1200/JCO.2017.74.9705
[4] WANG M, XU J, ZHAO W, et al. Prognostic value of mutational characteristics in gastrointestinal stromal tumors: a single-center experience in 275 cases[J]. Med Oncol, 2014, 31(1): 819. doi: 10.1007/s12032-013-0819-x
[5] DOYLE L A, HORNICK J L. Gastrointestinal stromal tumours: from KIT to succinate dehydrogenase[J]. Histopathology, 2014, 64(1): 53-67. doi: 10.1111/his.12302
[6] HEINRICH M C, CORLESS C L, DUENSING A, et al. PDGFRA activating mutations in gastrointestinal stromal tumors[J]. Science, 2003, 299(5607): 708-710. doi: 10.1126/science.1079666
[7] SZUCS Z, THWAY K, FISHER C, et al. Molecular subtypes of gastrointestinal stromal tumors and their prognostic and therapeutic implications[J]. Future Oncol Lond Engl, 2017, 13(1): 93-107. doi: 10.2217/fon-2016-0192
[8] 李艳艳, 高静, 田野, 等. 827例胃肠间质瘤c-kit或PDGFRα基因突变谱解读及其与临床病理特征的关系[J]. 中华胃肠外科杂志, 2015, 18(4): 332-337. doi: 10.3760/cma.j.issn.1671-0274.2015.04.009 [9] GOUNDER M M, MAKI R G. Molecular basis for primary and secondary tyrosine kinase inhibitor resistance in gastrointestinal stromal tumor[J]. Cancer Chemother Pharmacol, 2011, 67(1): 25-43. http://europepmc.org/articles/PMC3275340/
[10] HEINRICH M C, CORLESS C L, DEMETRI G D, et al. Kinase mutations and imatinib response in patients with metastatic gastrointestinal stromal tumor[J]. J Clin Oncol, 2003, 21(23): 4342-4349. doi: 10.1200/JCO.2003.04.190
[11] BARTHOLOMEW A J, DOHNALEK H, PRINS P A, et al. Underuse of exon mutational analysis for gastrointestinal stromal tumors[J]. J Surg Res, 2018, 231: 43-48. doi: 10.1016/j.jss.2018.05.014
[12] 陶凯雄, 张鹏. 胃肠间质瘤全程化管理[J]. 腹部外科, 2020, 33(1): 9-13. doi: 10.3969/j.issn.1003-5591.2020.01.003 [13] ANDERSSON J, BÜMMING P, MEIS-KINDBLOM J M, et al. Gastrointestinal stromal tumors with KIT exon 11 deletions are associated with poor prognosis[J]. Gastroenterology, 2006, 130(6): 1573-1581. doi: 10.1053/j.gastro.2006.01.043
[14] 孙祥飞, 高晓东, 袁伟, 等. 59例血小板源性生长因子受体α突变型胃肠间质瘤的临床病理特征和预后分析[J]. 中华胃肠外科杂志, 2020, 23(9): 880-887. doi: 10.3760/cma.j.cn.441530-20200320-00156 [15] DUENSING S, DUENSING A. Targeted therapies of gastrointestinal stromal tumors (GIST): the next frontiers[J]. Biochem Pharmacol, 2010, 80(5): 575-583. doi: 10.1016/j.bcp.2010.04.006
[16] 孙祥飞, 高晓东, 沈坤堂. 胃肠间质瘤中伊马替尼继发性耐药机制的研究进展[J]. 中华胃肠外科杂志, 2019, 22(9): 886-890. [17] WARDELMANN E, MERKELBACH-BRUSE S, PAULS K, et al. Polyclonal evolution of multiple secondary KIT mutations in gastrointestinal stromal tumors under treatment with imatinib mesylate[J]. Clin Cancer Res, 2006, 12(6): 1743-1749. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-05-1211
[18] GRAMZA A W, CORLESS C L, HEINRICH M C. Resistance to tyrosine kinase inhibitors in gastrointestinal stromal tumors[J]. Clin Cancer Res, 2009, 15(24): 7510-7518. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-09-0190
[19] KALFUSOVA A, LINKE Z, KALINOVA M, et al. Gastrointestinal stromal tumors-Summary of mutational status of the primary/secondary KIT/PDGFRA mutations, BRAF mutations and SDH defects[J]. Pathol Res Pract, 2019, 215(12): 152708. doi: 10.1016/j.prp.2019.152708
[20] SERRANO C, MARIÑO-ENRÍQUEZ A, TAO D L, et al. Complementary activity of tyrosine kinase inhibitors against secondary kit mutations in imatinib-resistant gastrointestinal stromal tumours[J]. Br J Cancer, 2019, 120(6): 612-620. http://www.nature.com/articles/s41416-019-0389-6
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