胃腸道間質瘤診斷和治療的新挑戰--如何從循證醫學走向精準醫學？

　　【摘要】隨著近年來的腫瘤分子診斷的發展及靶向藥物的推廣應用，癌症治療已經逐步進入了精準醫學新時代。胃腸間質瘤（gastrointestinal stromal tumor，GIST）的診斷和治療充分體現了精準醫學的理念，但是目前在GIST臨床診治的諸多方面（如基因突變與預後的相關性、野生型GIST的治療策略以及耐藥現象的應對等）還有不少亟待解決的難題需要探索。
　　【關鍵詞】胃腸間質瘤；精準醫學；診斷；治療
　　2015年年初，美國總統奧巴馬豪擲2.15億美金，強勢推出了一項名為“精準醫學”的計劃，其核心是通過分析100多萬名囊括不同年齡階層和各種身體狀況的男女志願者庫，研究遺傳變異對人體健康和疾病形成產生的影響，一邊更好地瞭解疾病的形成機理，進而為開發相應藥物，實現“精準用藥”鋪平道路。在此推動下，精準醫學概念在全世界範圍火速傳播開來。
　　那麼，究竟甚麼是“精準醫學”？如果要用一句最精練的話來概括，我們可以參考美國國立癌症研究所給出的定義：精準醫學（Precision Medicine）是將個體疾病的遺傳學信息用於指導其診斷或治療的醫學。其中關鍵詞是“遺傳學信息”和“診斷或治療”。中國醫學科學院副院長、國家精準醫療戰略專家組負責人詹啟敏院士對“精準醫學”的解讀則是：應用現代遺傳技術、分子影像技術、生物信息技術，結合患者生活環境和臨床數據，實現精準的疾病分類和診斷，制定具有個性化的預防治療方案。
　　其實從上述定義來看，精準醫學對我們來說並不是一個全新的事物，尤其在腫瘤學領域，隨著近年來的腫瘤分子診斷的發展及靶向藥物的廣泛應用，癌症治療其實已經逐步進入了精準醫學新時代，醫學界對於疾病的認識已經從傳統意義上的病理分型轉而進入到了基因指導下的分子分型。在眾多已成熟開展針對特定遺傳學改變的靶向治療的疾病中，胃腸間質瘤（gastrointestinal stromal tumor，GIST）無疑已經是其中最耀眼的“明星”之一。
　　從1983年Mazur等提出“胃間質腫瘤（gastric stromal tumor）”這一概念到現在不過30餘年時間，但在這短短30餘年時間裡，GIST的診斷和治療上所發生之變革的程度與速度卻是任何其他實體腫瘤所不能比擬的。在這一進程中發揮決定性作用的正是1998年Hirota等發現的在GIST中存在特徵性的遺傳學改變――c-kit基因的功能獲得性突變。這一遺傳學改變直接地推動了甲磺酸伊馬替尼（imatinib mesylate，IM）在GIST治療中的實踐，IM治療GIST目前已經成為實體腫瘤應用靶向藥物治療最經典的模型。
　　回顧IM在GIST中應用的發展，可以看到這一靶向藥物在GIST治療中取得的每一步進展都是建立在不斷積累的循證醫學的證據上的。最先，對可從IM治療獲益的人群的限定為晚期不可切除或復發轉移的GIST，圍繞這一應用開展了一項經典的臨床研究B2222，其結果一方面證實了400mg/日劑量的IM治療晚期GIST的有效性和安全性，另一方面發現了一個重要的現象，即600mg/日劑量的IM治療下9外顯子GIST緩解率要高於400mg/日劑量治療組，這一發現直接推動了後續更高劑量（800mg/日）IM在9外顯子治療中的研究和應用。後續的S0033和EORTC62005研究驗證了400mg/日劑量IM治療下疾病進展後加量至800mg/日的可行性，併為c-kit基因9外顯子突變GIST應用高劑量（800mg/日）IM治療提供了證據。而BFR14研究為晚期GIST應用IM治療的療程提供了線索，並發現IM治療結合外科手術可以顯著提高晚期GIST患者的無進展生存時間（PFS）。上述針對晚期GIST治療取得的巨大成功，迅速推動了IM在高復發風險GIST中的輔助治療應用，在一系列IM輔助治療臨床研究中，ACOSOG Z9001研究是最經典的一項，這一研究證實了IM用於高復發風險GIST手術後較安慰劑組可以顯著延長無復發生存時間，美國食品藥品監督局FDA正是基於這一發現批准了IM的輔助治療適應症。針對輔助治療療程多長為宜，SSG-XVIII/AIO研究的結論給出了答案，即3年的輔助治療要顯著優於1年治療。目前針對是否需要進一步延長輔助治療時間的臨床研究以及針對IM在術前治療中的臨床研究也正在進行中。繼Demetri等2006年在Lancet雜誌上的研究結果後，另一個酪氨酸激酶受體抑制劑――蘋果酸舒尼替尼（sunitinib，SU），作為GIST的二線藥物的地位也通過一系列的臨床研究數據逐步得以確認。較新的一項多中心、隨機對照的、雙盲的III期臨床研究GRID研究發現，瑞戈非尼（regorafenib）較安慰劑可以顯著改善IM和SU治療失敗的GIST患者的預後，因此FDA已批准該藥作為GIST的三線治療藥物。從上述靶向藥物應用的發展史我們不難看出，隨著分子病理學、遺傳學、生物信息學技術的發展，並得益於大量循證醫學的既有成果，以GIST為代表的腫瘤治療領域，已經有靶可打，有藥可用，且新靶新藥層出不窮。
　　從某種意義來看，GIST儼然已經成為“精準醫學”臨床實踐的一個典範，通過對腫瘤靶點的精準高效打擊，實現了遠優於胃癌、腸癌傳統化學治療的療效，挽救了無數GIST患者的生命，大大提高了患者的生活質量。然而我們絕不能因此判斷當前的GIST治療已經完全契合精準醫學的理念。回顧GIST診療史，尤其是靶向藥物應用於其治療的近十餘年，臨床上還是有不少亟待解決的難題需要探索。
　　基因突變與患者預後的相關性
　　目前國內臨床上多采用2008年更新版的NIH危險度分級標準來預測GIST患者的預後。在這一危險度分級體系中，腫瘤直徑、核分裂相、起源部位及腫瘤破裂是影響GIST預後的關鍵因素。然而，GIST生物學行為多樣，部分患者的預後難以用上述標準解釋。近年來，國內外相繼有研究者試圖尋找c-kit/PDGFRA基因突變特徵與GIST預後的關係。然而，不同的研究得出的結論也大相徑庭。早期的研究發現存在c-kit基因11外顯子突變的GIST預後要差於c-kit基因11外顯子野生型的GIST；c-kit基因9外顯子突變的GIST集中發生於小腸，預後較差。最近，Rossi等對451例GIST標本中KIT、PDGFRA和BRAF基因的突變狀態進行分析，他們的研究發現，根據上述三個基因的突變狀態，可以從分子水平對GIST的復發危險度進行分層：PDGFRA12外顯子突變、BRAF突變和KIT13外顯子突變的GIST預後最佳；野生型、KIT17外顯子突變、PDGFRA18外顯子D842V突變和PDGFRA14外顯子突變的GIST預後次之；KIT9和11外顯子突變及PDGFFRA18外顯子除D842V外突變的GIST預後最差。Singer等認為突變類型也可能對GIST預後有影響，他們的研究發現，存在c-kit基因缺失/插入突變的GIST預後要差於錯義突變的GIST。Martin-Broto等對162例GIST的基因突變研究顯示，c-kit基因557/558號密碼子缺失突變的GIST有較高的術後復發/轉移率。Wozniak等的研究同樣發現c-kit 11外顯子557/558缺失突變的GIST預後要顯著差於PDGFRA突變或c-kit基因11外顯子突變的GIST。然而也有其他研究認為，c-kit或PDGFRA基因的突變狀態並非是GIST患者術後生存的獨立影響因素。筆者所在研究團隊通過回顧本單位275例GIST的基因突變特徵，發現了c-kit基因11外顯子突變GIST中，突變累及大片段（>=3個密碼子）者的預後要顯著較累及小片段者為差，成果於2014年發表。無獨有偶，在2015年初，Joensuu等在Journal of Clinical Oncology雜誌上發表研究結果，其通過對超過1500例GIST標本的基因突變檢測後發現，累及單個密碼子的缺失突變的GIST患者，其預後要顯著優於累及多個密碼子的患者。我們的單中心研究和國外的多中心研究的結果可以相互印證，即11外顯子大片段缺失突變可能預示GIST患者的不良預後，反之亦然。由此看來，特定的基因突變特徵可能與GIST患者的預後存在一定聯繫，然而要將基因突變特徵成熟地運用於GIST患者的預後判斷仍有很長的路要走，有待進一步的循證醫學證據來支持。
　　野生型GIST的治療策略
　　GIST中c-kit基因和PDGFRα基因的原發突變位點並非隨機，而是存在熱點區域。c-kit基因的原發突變發生於第9、11、13和17外顯子，這些外顯子分別編碼KIT受體蛋白的膜外配體結合域、跨膜結構域及第一和第二激酶結構域。相應地，PDGFRα基因的原發突變發生於第12、14和18外顯子。約10％-15％的GIST不存在上述c-kit基因及PDGFRα基因已知突變熱點的突變，即為野生型GIST（wild-type GIST，wt-GIST）。雖然這一亞群在GIST中所佔的比例並不大，但是其在發病機制和生物學特性上與突變型GIST存在顯著差異，且其臨床診斷與治療策略也有一定特殊性。最近，國內北京大學腫瘤醫院針對180例野生型GIST患者流行病學資料進行相關分析，顯示與突變型GIST相比，野生型GIST更多見於年輕患者和原發於胃，腫瘤相對較小，但是遺憾的是該研究尚未對該組患者的預後及療效做出分析。
　　雖然IM治療GIST已經成為腫瘤靶向治療時代的典範，但是對於野生型GIST的治療還遠未達成共識。野生型GIST對IM敏感性顯著低於11外顯子突變的GIST。在研究IM輔助治療的ACOSOG Z9001臨床試驗中，分別接受IM400mg治療和安慰劑組的野生型GIST，其無病生存時間（RFS）無顯著差異。研究IM三年輔助治療的SSGXVIII/AIO臨床試驗也得出了相似的結果。國內北京大學腫瘤醫院一項IM治療進展期GIST的研究顯示，野生型GIST對IM治療的反應率要顯著低於突變型的GIST，c-kit基因11外顯子突變GIST、9外顯子突變GIST和野生型GIST對於伊馬替尼治療的反應率分別為68.5％、47.8％和36.4％。研究已經顯示，進展期的神經纖維瘤病1型（NF1）相關的野生型GIST無法從IM治療中獲益。然而，目前關於琥珀酸脫氫酶（SDH）或BRAF突變相關的野生型GIST是否能從伊馬替尼輔助治療中獲益，尚有待進一步研究證實。
　　野生型GIST治療上的困境正是由於對這一GIST亞群遺傳學改變的不確定性造成的。野生型GIST中的一部分可能並非真正的“野生型”，即存在c-kit/PDGFFRA基因的特定位點突變，但是該位點並非常用的檢測位點故未被檢出，這部分“野生型GIST”可能對傳統的一線靶向治療仍是敏感的，如果能夠通過增加檢測位點來鑑定出這部分GIST，將能使其從靶向治療中獲益。而對於剩下那部分的確不存在c-kit/PDGFFRA基因突變的GIST，後續研究的重點應該聚焦在找到那些c-kit/PDGFFRA基因突變之外能夠導致腫瘤發生的基因及其下游的信號轉導通路改變，即GIST發病的替代機制，只有從分子水平揭示這一類GIST的發病機制才有可能從根本上讓治療符合精準醫學的理念。
　　靶向藥物治療過程中出現繼發突變導致耐藥的對策
　　在IM成熟應用於GIST的晚期治療及輔助治療十餘年來，耐藥現象日益成為困擾GIST臨床治療的一個難題。實踐證明對高復發/轉移風險的GIST患者進行IM輔助治療往往只能延緩腫瘤復發/轉移，部分患者服藥期間出現復發/轉移，而一旦停藥腫瘤複發率更顯著升高。約有5-10％的患者對IM原發耐藥，而更多的患者表現為對IM初始治療有效，但最終會不可避免地發展為繼發耐藥，耐藥多發生於初始治療開始後6個月至2年內。研究發現，絕大部分IM耐藥與c-kit 基因繼發的外顯子突變有關。Wardelmann E等對IM或SU治療後耐藥的GIST 標本基因檢測後發現，83％的標本中存在1種以上c-kit繼發突變。GIST的這種繼發性多克隆突變使 KIT受體蛋白構型發生改變，從而影響了靶向藥物的結合效率，最終導致疾病進展。
　　與原發突變的常見位點不同，繼發突變的常見位點多位於c-kit基因13外顯子（如V654A）、14外顯子（如T670I或S709F）以及17外顯子。其中13、14號外顯子編碼的是KIT蛋白的ATP結合域，17號外顯子編碼的則是KIT蛋白的活化環（activating loop）。繼發突變位點與二線靶向藥物治療的敏感性可能存在關聯，有研究報道V654A突變對IM耐藥，但對SU敏感；也有研究發現T670I突變同樣存在對IM耐藥但對SU敏感的現象；但是大多數研究發現發生於17外顯子的繼發突變對IM及SU均耐藥。最近有研究發現帕納替尼可抑制包括活化環突變在內的多種KIT繼發突變類型，可能將為耐藥GIST患者帶來福音。這些研究結果都引起我們的思考，對不同種類的繼發突變克隆，我們可以也應當制定不同的治療策略。但是需要指出的是，由於繼發突變的標本來源相當有限，上述研究均是建立在小樣本基礎上的發現，且多是體外水平的研究。如何對繼發突變進行準確鑑定細分，進而指導後續的靶向藥物治療，這仍是一項相當具有挑戰性的工作。
　　當前我們在GIST診療領域的探索和進展是精準醫學實踐的一個縮影，隨著精準醫學的理念逐漸受到重視，全世界範圍內圍繞多種疾病的一系列組學、分子影像、以及大數據的分析已經開展並已取得了一定成果。我們有理由相信，在不久後的將來我們將能夠運用精準醫學的理念和手段來進行更多疾病的診療，進一步提高治療的有效性、降低藥物的副作用、節約醫療的費用。而隨著對GIST診療中一些懸而未決問題的深入探索研究，GIST的精準診療也將變得更精和更準！