2020, Vol. 27
2. 复旦大学附属中山医院病理科, 上海 200032
2. Department of Pathology, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China
胃肠道间质瘤(gastrointestinal stromal tumor，GIST)起源于Caja细胞，是消化系统最常见的间叶源性肿瘤，占胃肠道肿瘤总数的1%~4%，每年发病率约为2/10万[1-2]。GIST可发生在消化系统的任何部位，其中以胃(60%)和小肠(30%)最常见[3-4]。肝转移和腹腔播散是GIST临床上最常见的恶性表现，淋巴结转移少见。c-Kit基因及血小板衍生生长因子受体α(platelet-derived growth factor receptor alpha，PDGFRα)基因的功能获得性突变是GIST发病的主要机制[5]。75%~80%GIST存在c-Kit基因突变，5%~10%GIST伴PDGFRα基因突变[6]，10%~15%GIST既无PDGFRα基因突变也无c-Kit基因突变，被称为野生型GIST。一部分野生型GIST患者伴SDH基因改变，被称为SDH缺陷型，也有极少数病例存在NF-1、BRAF等其他基因的罕见突变[7]。
甲磺酸伊马替尼(imatinib mesylate，IM)是一种选择性酪氨酸激酶抑制剂，自2002年获得美国FDA批准以来，已成功应用于治疗转移性和(或)无法切除的GIST患者，同时也用于高危复发风险患者的术后辅助治疗。随着药物的临床应用，其耐药问题也日益彰显，10%~15%患者存在原发耐药，40%~50%患者在2年内出现继发性耐药[8]。SDH缺陷型GIST患者多表现为原发耐药。继发性耐药的可能机制则包括c-Kit和PDGFRα基因的二次突变、基因扩增、下游信号通路的异常活化、IM血药浓度及细胞内药物浓度的改变等[9]。IM耐药机制尚未被完全阐明，可能是多个机制共同作用的结果。因此，IM耐药是目前GIST临床治疗的难点，也是当下临床研究的热点。
胰岛素样生长因子家族(insulin-like growth factors，IGFs)由胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1，IGF-1)、胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2，IGF-2)、胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor，IGF1R)、胰岛素受体(insulin receptor，IR)及6个胰岛素生长因子结合蛋白(IGF-binding proteins，IGFBPs)组成[10]。IGFs在细胞分化、增殖及个体的生长发育中具有重要的促进作用[11-12]，也与肿瘤形成及发展密切相关。Tarn等[13]报道，野生型GIST中IGF1R的表达高于c-Kit/PDGFRα突变型标本，提示IGF1R可能是原发性耐药患者的潜在治疗靶点。因此，本研究回顾性分析复旦大学附属中山医院收治的134例GIST组织IGF1R的表达水平与IM耐药的关系，探讨IGF1R对IM耐药GIST患者预后的潜在价值。
1 资料与方法 1.1 一般资料收集2008年1月至2014年1月复旦大学附属中山医院普通外科收治的经病理确诊的GIST患者的临床及病理资料。将所有病例术后组织石蜡切片制作组织芯片用于免疫组化染色。患者出院后通过门诊及电话随访患者生存情况。本研究患者均知情同意且签署知情同意书。
1.2 免疫组化法检测组织芯片中IGFR蛋白的表达IGFR检测采用免疫组织化学法。组织芯片使用二甲苯脱蜡，梯度乙醇溶液(无水、95%、75%)脱水，TBS冲洗。柠檬酸抗原修复液处理后加入3%双氧水阻断其内源性过氧化物酶。冲洗后用10%山羊血清孵育30 min。移去血清，滴加按1:150稀释的兔抗人多克隆IGF1R抗体(Abcam公司，美国)4℃孵育。冲洗后滴加生物素标记二抗(EnVision抗兔IgG试剂盒，Dako公司，丹麦)，室温孵育30 min后移去二抗，滴加新鲜配制的DAB显色并使用苏木精对比染色。梯度乙醇溶液脱水，二甲苯透明，封片剂封片后镜检。
1.3 免疫组化结果判读以染色强度结合阳性细胞数百分比综合计分，组织切片中胞质染为淡黄色至棕褐色者为阳性细胞。染色强度以多数细胞呈现的染色特性(染色深浅需与背景着色相对比)计分：无着色为0分，淡黄色为1分，棕黄色为2分，棕褐色为3分。阳性细胞百分比即光学显微镜下随机取5个高倍视野(×400)，每个视野中计数100个肿瘤细胞，取阳性细胞平均数：0~5%为0分，6%~25%为1分，26%~50%为2分，51%~75%为3分，>75%为4分。染色结果为染色强度与阳性细胞百分比的乘积：0分为阴性(-)，1~4分为弱阳性(+)，5~8分为阳性(++)，9~12分为强阳性(+++)。评分 < 5分为IGF1R低表达，≥5分为IGF1R高表达，以上结果由2位有经验的病理科医生完成。
1.4 统计学处理采用SPSS 24.0分析数据。计数资料采用χ2检验，采用Kaplan-Meier绘制生存曲线，生存分析的组间比较采用log-rank检验，采用Cox风险比例回归模型对IM耐药患者行预后危险因素分析。检验水准(α)为0.05。
2 结果 2.1 GIST患者不同临床病理特征下IGF1R蛋白表达差异结果(表 1)显示：GIST组织IGF1R蛋白表达水平在不同性别、年龄、肿瘤大小、原发部位、核分裂相、突变基因、NIH危险度分级组间表达差异无统计学意义；IM耐药患者GIST组织IGF1R蛋白的表达率(73.08%)高于非IM耐药患者(41.67%)，差异有统计学意义(χ2=8.286，P=0.004)，提示IGF1R高表达可能与GIST患者IM耐药相关。图 1示GIST标本病理结果。
| n(%) | |||||||||||||||||||||||||||||
| 指标 | 总计 | IGF1R低表达(N=70) | IGF1R高表达(N=64) | P值 | |||||||||||||||||||||||||
| 性别 | 0.487 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 男 | 96(71.64) | 52(54.17) | 44(45.83) | ||||||||||||||||||||||||||
| 女 | 38(28.36) | 18(47.37) | 20(52.63) | ||||||||||||||||||||||||||
| 年龄 | 0.391 | ||||||||||||||||||||||||||||
| ≤60岁 | 66(49.25) | 32(48.48) | 34(51.52) | ||||||||||||||||||||||||||
| >60岁 | 68(50.75) | 38(55.88) | 30(44.12) | ||||||||||||||||||||||||||
| 肿瘤最大径 | 0.908 | ||||||||||||||||||||||||||||
| ≤5 cm | 28(20.90) | 14(50.00) | 14(50.00) | ||||||||||||||||||||||||||
| 5.1~10 cm | 66(49.25) | 34(51.52) | 32(48.48) | ||||||||||||||||||||||||||
| >10 cm | 40(29.85) | 22(55.00) | 18(45.00) | ||||||||||||||||||||||||||
| 肿瘤原发部位 | 0.768 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 胃 | 53(39.55) | 26(49.06) | 27(50.9) | ||||||||||||||||||||||||||
| 小肠 | 63(47.02) | 35(55.56) | 28(44.44) | ||||||||||||||||||||||||||
| 其他 | 18(13.43) | 9(50.00) | 9(50.00) | ||||||||||||||||||||||||||
| 核分裂相 | 0.474 | ||||||||||||||||||||||||||||
| ≤5/50HP | 35(26.12) | 21(60.00) | 14(40.00) | ||||||||||||||||||||||||||
| 5~10/50HP | 16(11.94) | 9(56.25) | 7(43.75) | ||||||||||||||||||||||||||
| ≥10/50HP | 83(61.94) | 40(48.19) | 43(51.81) | ||||||||||||||||||||||||||
| 突变基因 | 0.163 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 野生型 | 16(11.94) | 7(43.75) | 9(56.25) | ||||||||||||||||||||||||||
| c-Kit | 108(80.60) | 55(50.93) | 53(49.07) | ||||||||||||||||||||||||||
| PDGFRα | 10(7.46) | 8(80.00) | 2(20.00) | ||||||||||||||||||||||||||
| NIH危险度分级 | 0.505 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 低 | 6(4.48) | 3(50.00) | 3(50.00) | ||||||||||||||||||||||||||
| 中 | 10(7.46) | 7(70.00) | 3(30.00) | ||||||||||||||||||||||||||
| 高 | 118(88.06) | 60(50.85) | 58(49.15) | ||||||||||||||||||||||||||
| IM耐药 | 0.004 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 耐药 | 26(19.40) | 7(26.92) | 19(73.08) | ||||||||||||||||||||||||||
| 非耐药 | 108(80.60) | 63(58.33) | 45(41.67) | ||||||||||||||||||||||||||
| IGF1R：胰岛素样生长因子1受体；IM：甲磺酸伊马替尼 | |||||||||||||||||||||||||||||
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| 图 1 GIST组织不同IGF1R蛋白表达水平的免疫组化及H-E染色 Original magnification: ×400 |
中位随访64.5(1~96)个月，134例患者中9例患者失访，27例患者死亡。26例IM耐药患者中2例失访，12例死亡。26例IM耐药患者预后风险的单因素分析结果(表 2，图 2)显示：IGF1R的表达水平与总生存时间相关，IGF1R高表达患者总生存时间短于IGF1R低表达患者(35.3 vs 71.3个月，P=0.04)。多因素分析结果(表 3)表明：肿瘤原发部位、IGF1R表达水平是影响IM耐药患者总生存时间的独立危险因素。
| 指标 | OS(月) | P值 |
| 性别 | 0.369 | |
| 男 | 54.4 | |
| 女 | 57.0 | |
| 年龄 | 0.47 | |
| ≤60岁 | 55.1 | |
| >60岁 | 55.4 | |
| 肿瘤原发部位 | 0.259 | |
| 胃 | 65.4 | |
| 非胃 | 37.2 | |
| 核分裂相 | 0.44 | |
| ≤5/50HP | 86.5 | |
| 5~10/50HP | 57.6 | |
| >10/50HP | 29.1 | |
| IGF1R表达 | 0.04 | |
| 低表达 | 71.3 | |
| 高表达 | 35.3 | |
| 肿瘤最大径 | 0.7 | |
| ≤10 cm | 86.6 | |
| >10 cm | 40.3 | |
| OS：总生存时间；IGF1R：胰岛素样生长因子1受体 | ||
|
| 图 2 不同IGF1R表达IM耐药GIST患者预后分析 |
| 变量 | Exp(B) | 95%CI | P值 |
| 年龄 | 0.91 | 0.83~1.00 | 0.058 |
| 性别 | 0.02 | 0.00~2.15 | 0.098 |
| 肿瘤原发部位 | 11.21 | 1.14~110.2 | 0.038 |
| 肿瘤最大径 | 0.94 | 0.78~1.14 | 0.531 |
| 核分裂相 | 0.99 | 0.95~1.03 | 0.569 |
| IGF1R | 71.90 | 1.41~3 664.37 | 0.033 |
| IGF1R：胰岛素样生长因子1受体 | |||
IGF1R是一种跨膜受体酪氨酸激酶，可结合其配体IGF-1和IGF-2而被激活，并通过活化下游信号通路，包括磷脂酰肌醇3激酶-蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(PI3K-Akt)信号通路及丝裂原活化蛋白激酶(MAKP)通路，发挥生物学效应。近年来，IGFs在GIST发生发展中的作用也引起了关注。Tarn等[13]报道相对于c-Kit/PDGFRα突变型GIST，野生型GIST中IGF1R的表达显著升高，而野生型GIST往往表现为原发性耐药。而IGF1R是否参与了胃肠道间质瘤IM耐药目前尚不清楚。
本研究中，在IM耐药患者GIST组织IGF1R蛋白表达显著高于非耐药患者，由此推测IGF1R可能参与IM耐药的产生。Codony-Servat等[14]研究发现，在转移性结直肠癌中细胞核IGF1R的高表达可能导致化疗及靶向药物耐药的产生。近年来多个针对IGF1R的靶向药物已陆续进入临床试验，现有证据表明目前抗IGF1R治疗最大的作用在于预防或逆转传统治疗耐药。并且相较于单独应用，抗IGF1R治疗联合化疗或靶向治疗能增加获益[15]。Chen等[16]在IM耐药细胞系(GIST430和GIST48)中使用linstinib(一种IR/IGF1R抑制剂)与IM联合治疗，分别导致IM GIST430和GIST48的生存力降低60%和80%；而在IM敏感的GIST882细胞系中联合治疗与IM单药的效果相当。因此，IGF1R可作为IM耐药病例的潜在治疗靶点。本研究中，针对26例IM耐药患者的生存分析提示，IGF1R高表达患者总生存时间显著缩短，推测在IM耐药患者中IGF1R可作为预后不良的标志。同时，多项临床试验发现，IGF1R高表达的患者能从抗IGF1R治疗中获益。Asmane等[17]发现在使用抗IGF1R治疗的肉瘤患者中，IGF1R的核定位增加与良好的生存预后显著相关，提示IGF1R的表达或可成为筛选患者及监测治疗反应的潜在生物学标志物。
综上所述，本研究发现，IM耐药患者GIST组织中IGF1R的表达显著增高，IGF1R高表达患者的总生存时间短于IGF1R低表达患者，提示IGF1R参与GIST IM耐药的同时，或可作为IM耐药患者的预后判断指标，并且可能是IM耐药患者的潜在治疗靶点。
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