胃腸間質(zhì)瘤靶向治療耐藥的分子機(jī)制及治療策略

         胃腸(itestinalsriomaltumor,GIST)是胃腸道常見的間葉源性腫瘤由于腫瘤對(duì)常規(guī)放化療不敏感，手術(shù)切除曾是治療GIST有效的方法，對(duì)于腫瘤進(jìn)展轉(zhuǎn)移或術(shù)后復(fù)發(fā)而失去手術(shù)機(jī)會(huì)的患者，其中位生存期僅6-18個(gè)月，5年生存率小于10%-'-10余年來(lái).隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在GIST臨床診斷治療中的廣泛應(yīng)用，尤其以伊馬替尼為代表的分子靶向藥物的出現(xiàn)和普及使GIST患者的預(yù)后得到顯著改善。

         目前，伊馬替尼用于治療晚期G工ST及GIST術(shù)后輔助治療的顯著療效已經(jīng)得到廣泛共識(shí)，但同時(shí)伊馬替尼的原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥問題也日益受到研究者關(guān)注，成為近期GIST研究的熱點(diǎn)。本文將伊馬替尼等GIST靶向治療藥物耐藥的分子機(jī)制及相應(yīng)治療策略作一綜述。

         目前，伊馬替尼和舒尼替尼是用于治療GIST的主要靶向藥物，兩藥分別于2001年和2006年被FDA批準(zhǔn)在臨床使用。伊馬替尼是一種小分子酪氨酸激酶抑制劑(tyrosinekinaseinhibitor,TKI)，其主要的分子靶點(diǎn)為kit,PDGFRA和bcr-abl;舒尼替尼的靶點(diǎn)相對(duì)前者更豐富，其對(duì)kit,PDGFRs,VEGFRs,FLT3和RET均有抑制作用。伊馬替尼和舒尼替尼都能作為假底物與ATP競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合KIT/PDGFRA受體的酪氨酸激酶位點(diǎn)，發(fā)揮阻滯激酶激活和信號(hào)傳導(dǎo)的作用，此外，舒尼替尼還具有抗腫瘤血管形成的作用，這可能與其對(duì)VEGFR的抑制作用有關(guān)，。
         雖然靶向藥物的治療明顯改善了GIST的預(yù)后，約80%的患者在初接受伊馬替尼治療后獲益，但耐藥問題也同時(shí)成為靶向治療中的棘手難題。研究發(fā)現(xiàn)，有40%-so%的患者在接受伊馬替尼治療后2年內(nèi)出現(xiàn)耐藥，發(fā)生伊馬替尼耐藥的患者如接受舒尼替尼治療，其無(wú)進(jìn)展生存期(progression-freesurvival,PFS)也只有24.1周一認(rèn)許多因素與發(fā)生伊馬替尼或舒尼替尼耐藥有關(guān)。其中，KIT/PDGFRA的基因突變是決定耐藥與否的主要原因，此外可能還涉及基因擴(kuò)增、雜合性丟失、近膜熱點(diǎn)區(qū)域之外的旁路激活及藥物血漿濃度等原因。根據(jù)耐藥產(chǎn)生的時(shí)間，耐藥可分為原發(fā)性耐藥(早期耐藥)和繼發(fā)性耐藥(晚期耐藥)，前者是指用藥后疾病仍然進(jìn)展或疾病穩(wěn)定小于6個(gè)月者，后者是指經(jīng)治療病情穩(wěn)定6個(gè)月之后再次發(fā)生的疾病進(jìn)展。

         一、基因突變因素 1.KIT/PDGFRA受體分子結(jié)構(gòu)及突變類型:通過對(duì)GIST標(biāo)本基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，有80%-85%的GIST患者存在。-kit基因突變，另有5%-7%的患者表現(xiàn)為PDGFRA突變，而野生型kit基因只占總數(shù)的10%左右，且其中部分野生型kit基因或PDGFRA基因突變的患者，其腫瘤標(biāo)本免疫組織化學(xué)(免疫組化)染色結(jié)果也呈KIT陽(yáng)性表達(dá)，GIST患者的。-kit蛋白(CD117)陽(yáng)性表達(dá)率約占總數(shù)的95%'S-'。因此不難看出，kit或PDGFRA的異?；罨荊IST發(fā)生的重要因素。 c-kit及PDGFRA基因都位于染色體4q12位點(diǎn)，它們編碼的受體蛋白均屬于flI型酪氨酸激酶受體家族，具有相似的蛋白結(jié)構(gòu)，分為膜外配體結(jié)合區(qū)段(extracellulardomain.EC、跨膜區(qū)段、胞內(nèi)近膜區(qū)段(juxtamembraneregion,Jbl)和酪氨酸激酶區(qū)段(tyrosinekinasedomain.TK),后者又被一段插人序列分隔為ATP結(jié)合功能區(qū)(TKl、和磷酸轉(zhuǎn)移酶功能區(qū)(TK2),ATP結(jié)合功能區(qū)是伊馬替尼與ATP競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合的區(qū)域。 
         正常情況下，kit受體沒有活性，其活化需要干細(xì)胞因子(stemcellfactor,SCF)的參與SCF是kit受體的天然配體它與kit受體的膜外區(qū)段結(jié)合后促使受體形成二聚體并使酪氨酸激酶區(qū)的酪氨酸殘基發(fā)生相互交叉磷酸化進(jìn)而激活其下游信號(hào)通路。-kit蛋自在許多細(xì)胞如造血祖細(xì)胞、肥大細(xì)胞和黑色素細(xì)胞等細(xì)胞表面都有表達(dá)，井對(duì)這些細(xì)胞的正常增殖分化及功能調(diào)控起到重要作用在GIST細(xì)胞中，由于KIT/PDGFRA基因發(fā)生功能獲得性突變，相應(yīng)的受體蛋白可在缺乏配體結(jié)合的情況下，發(fā)生自發(fā)性持續(xù)活化并激活下游的PI3K/Akt,RAS/MAPK和JAK/STAT3信號(hào)通路，導(dǎo)致腫瘤形成。尤其前兩條通路被認(rèn)為在腫瘤的異常增殖及抗凋亡中起重要作用fii。根據(jù)突變發(fā)生的部位，引起GIST發(fā)生的kit突變類型可分為兩大類:受體調(diào)控區(qū)域突變(包括EC和JM)和酪氨酸激酶區(qū)域突變(包括TK1和TK2)。其中，累及11vI的外顯子I1突變(占65%-70%)常見，主要表現(xiàn)為基因缺失及點(diǎn)突變。編碼EC的外顯子9突變占10%}20%，而外顯子13(編碼TK1)和外顯子17(編碼TK2)突變更少見川。與kit基因不同，PDGFRA基因突變主要發(fā)生在外顯子18，突變可影響TK2，改變活化環(huán)構(gòu)象，使受體保持持續(xù)活化狀態(tài)。 2.原發(fā)性耐藥:有9%}13%接受伊馬替尼治療的GIST患者可發(fā)生原發(fā)性耐藥[A]。這主要與KIT/PDGFRA受體的基因型有關(guān)。常見的引起早期耐藥的基因型有kit外顯子9突變、PDGFRA突變和野生型GIST。外顯子9突變引起耐藥的原因是由于突變后位阻影響伊馬替尼與受體激酶區(qū)的牢固結(jié)合。加大伊馬替尼的使用劑量可以使這部分患者獲益。 由于只有5%--7%的GIST患者表現(xiàn)為PDGFRA基因突變，有限的病例數(shù)使我們很難對(duì)其藥物敏感性做出準(zhǔn)確地評(píng)判。PDGFRA外顯子12和14突變患者對(duì)伊馬替尼治療敏感，但PDGFRA常見的外顯子18突變，尤其是點(diǎn)突變D842V可發(fā)生早期耐藥。其機(jī)制是由于D842V突變使TK2的活化環(huán)被打開，kit蛋白保持穩(wěn)定的活化狀態(tài)，導(dǎo)致伊馬替尼無(wú)法與之結(jié)合。盡管如此仍有約30%發(fā)生PDGFRA突變的GIST患者對(duì)伊馬替尼治療敏感，其中甚至還包括部分D842V的患者。其原因還有待進(jìn)一步研究解釋。
        

         此外，野生型GIST也是引起伊馬替尼原發(fā)性耐藥的常見原因。 Agaram等發(fā)現(xiàn)，在部分野生型GIST標(biāo)本中存在BRAF外顯子15的V600E突變，該突變可導(dǎo)致RAS/MEK/ERK旁路的異?；罨?，這種異常突變?cè)谠S多其他腫瘤組織中也可檢測(cè)到，如黑色素瘤、結(jié)直腸癌等。此外還有研究證實(shí)，野生型GIST中IGF1R(insulin-likegrowthfactor1receptor)呈過表達(dá)11這些發(fā)現(xiàn)均提示，野生型GIST可能存在KIT通路以外的誘發(fā)腫瘤途徑，這些信號(hào)通路異?？赡苁菍?dǎo)致野生型GIST對(duì)伊馬替尼耐藥的原因3.繼發(fā)性耐藥:在持續(xù)使用伊馬替尼治療12-36個(gè)月后，有50%-70%的GIST患者可再次出現(xiàn)腫瘤進(jìn)展。在這些患者中，83%的腫瘤標(biāo)本中可檢測(cè)到存在繼發(fā)性基因突變。 與突變位點(diǎn)相對(duì)單一的原發(fā)性突變不同，繼發(fā)性突變常呈現(xiàn)為多克隆的多樣性突變方式Liegl等「m通過對(duì)14例接受伊馬替尼或舒尼替尼治療后耐藥的G工ST患者進(jìn)行基因檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，83%的患者存在基因繼發(fā)突變，其中67%在不同的轉(zhuǎn)移灶標(biāo)本內(nèi)發(fā)現(xiàn)2--5處新的突變，另有34%的患者在同一病灶同時(shí)存在2種新的突變。 繼發(fā)性突變多見于原伴有kit外顯子11突變的患者(73%)，其次為外顯子9突變者(79070)，其他突變的患者發(fā)生繼發(fā)性突變的很少，野生型或kit陰性GIST患者即使接受伊馬替尼治療后亦不發(fā)生繼發(fā)突變[‘3」而且，繼發(fā)性突變往往發(fā)生在kit基因外顯子13,14,17或18，即編碼kit受體酪氨酸激酶區(qū)段的位點(diǎn)，突變方式以點(diǎn)突變常見。發(fā)生突變后的kit蛋白或因無(wú)法與伊馬替尼在TK1區(qū)形成穩(wěn)定的氫鍵結(jié)合(如T670I,Va1654A1a)，或通過TK2區(qū)釋放活化環(huán)，使kit受體保持活化構(gòu)象影響與伊馬替尼結(jié)合(如腸r823Asp,D816H/V)，從而產(chǎn)生耐藥。 對(duì)于繼發(fā)性耐藥的患者，目前舒尼替尼被作為二線治療藥物。對(duì)一些伊馬替尼治療不敏感的突變類型，包括外顯子9,13,14突變及野生型kit(如KIT-T670I或V654,}1),舒尼替尼具有明顯好于伊馬替尼的療效‘“j但涉及編碼活化環(huán)區(qū)域的外顯子17和18突變?nèi)鏟DGFRA-D842V的患者，往往對(duì)舒尼替尼耐藥。與伊馬替尼相似，舒尼替尼只能與非活化的kit受體結(jié)合，D816或D820等TK2區(qū)位點(diǎn)的突變使受體保持自身活化狀態(tài)而阻止舒尼替尼與之結(jié)合并產(chǎn)生耐藥。關(guān)于引起舒尼替尼繼發(fā)性耐藥的基因突變報(bào)道相對(duì)較少Heinrich等曾經(jīng)報(bào)道3例kit外顯子9突變的GIST患者，在接受舒尼替尼治療1年后發(fā)生繼發(fā)性的外顯子17點(diǎn)突變，分別表現(xiàn)為D820Y,D820E和N822K.
        

         二、其他耐藥因素除了基因突變因素，KIT/PDGFRA基因的過表達(dá)可能也是部分GIST患者、尤其是野生型GIST發(fā)生耐藥的因素之。在部分轉(zhuǎn)移性和耐藥GIST腫瘤標(biāo)本中還發(fā)現(xiàn)有正常野生型kit等位基因的雜合性缺失，這提示kit位點(diǎn)的雜合性缺失也可能與伊馬替尼耐藥有關(guān)1e此外，KIT/PDGFRA受體以外的信號(hào)一通路的異常激活同樣可以引起耐藥。一些腫瘤相關(guān)蛋白如酪氨酸激酶受體AXL,FAK,IGF1R和t%EGF在部分耐藥GIST腫瘤標(biāo)本及細(xì)胞株中檢測(cè)呈高表達(dá);這些均提示，長(zhǎng)期使用單一靶向藥物治療可能會(huì)誘導(dǎo)激活一些特殊的信號(hào)旁路，從而導(dǎo)致腫瘤再次進(jìn)展但該假設(shè)還需進(jìn)一步的研究證實(shí)。 伊馬替尼的血藥濃度也是預(yù)測(cè)藥物反應(yīng)性的重要因素。在B2222試驗(yàn)中，Demetri等通過檢測(cè)使用伊馬替尼治療第29天的GIST患者的血藥濃度，發(fā)現(xiàn)有25}7}的患者血藥濃度低于1100O,g/L，其PFS只有11.3個(gè)月，明顯低于其余患者的30.6月(P=0.0029);而且，外顯子11突變的患者如果用藥后病情得到控制(CR加PR加SD).其血藥濃度高于1100}g/L因此，一些影p1P]伊馬替尼吸收代謝的藥代動(dòng)力學(xué)因素，也是研究伊馬替尼耐藥必須考慮到的文獻(xiàn)報(bào)道，伊馬替尼是一些胃腸道上皮細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋自如BCRP/ABCC孰OCT-1的作用底物，這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)異常，可引起伊馬替尼耐藥.
         三、預(yù)防或治療耐藥策略
         1.優(yōu)化伊馬替尼使用方案:目前，基因檢測(cè)已被作為伊馬替尼初次治療前的常規(guī)檢查。通過對(duì)KIT/PDGFRA常見突變位點(diǎn)的測(cè)序，可有效預(yù)測(cè)GIST患者對(duì)伊馬替尼的藥物敏感性，預(yù)防原發(fā)性耐藥的發(fā)生但是，正如前文所述，大部分繼發(fā)性突變表現(xiàn)為多克隆起源，同一個(gè)體的同一病灶內(nèi)或不同病灶之間?？杀憩F(xiàn)為不同的突變類型。因此，對(duì)于這部分患者來(lái)說(shuō)，基因檢測(cè)的療效預(yù)測(cè)作用相對(duì)較小此外，伊馬替尼使用劑量的個(gè)體化也是預(yù)防耐藥發(fā)生的有效手段。                  EORTC/AGITG/ISG62005研究的數(shù)據(jù)顯示，對(duì)于伊馬替尼400mg/d治療耐藥的患者，增加藥物劑量至800mg/d可使其中約1/3患者的病情得到控制，并有200Ic的患者在1年內(nèi)疾病無(wú)進(jìn)展。尤其對(duì)于外顯子9突變的患者，大劑量伊馬替尼可顯著改善預(yù)后。一項(xiàng)包括1640例患者的me[x]ta分析結(jié)果顯示，在接受伊馬替尼治療的外顯子9突變的患者中，800m擴(kuò)d組的PFS明顯優(yōu)于400mg/d組(P=0.017)。前文所述，伊馬替尼的血藥濃度也與藥物的療效直接相關(guān)。因此，有學(xué)者建議通過監(jiān)測(cè)伊馬替尼血藥濃度，發(fā)現(xiàn)部分血藥濃度過低的患者并增加伊馬替尼使用劑量，使體內(nèi)伊馬替尼血藥濃度穩(wěn)定維持于一個(gè)高水平區(qū)間(如大于1100g/L)，以使藥物達(dá)到大作用效果，預(yù)防耐藥發(fā)生。但血藥濃度檢測(cè)的臨床實(shí)用性及可行性還有待進(jìn)一步研究證實(shí).
         2.新型靶向治療藥物:目前，臨床上對(duì)于伊馬替尼及舒尼替尼均耐藥的晚期GIST患者的治療仍很棘手，新型分子靶向藥物的出現(xiàn)為這部分患者提供了新的希望。第2代酪氨酸激酶抑制劑如尼洛替尼(nilotinib)、索拉菲尼(sorafenib)和達(dá)沙替尼(dasatinib)等對(duì)部分伊馬替尼或舒尼替尼耐藥的突變方式有效。有n期臨床試驗(yàn)報(bào)道，對(duì)于伊馬替尼和舒尼替尼均耐藥的GIST患者，尼洛替尼治療的有效率為10%，有19%的患者經(jīng)尼洛替尼治療后病情穩(wěn)定m。另有報(bào)道，作為伊馬替尼、舒尼替尼和尼洛替尼均耐藥的四線治療，索拉菲尼的有效率及疾病穩(wěn)定率分別為19%和44%.
         此外，達(dá)沙替尼是目前對(duì)PDGFR.4-D842V突變有效的藥物除ITKI，一些針對(duì)酪氨酸激酶以外的靶向治療藥物也在研制中，如作用于KIT下游mTOR位點(diǎn)的伊維莫司(RAD001)、熱休克蛋白90(Hsp90)抑制劑17-AAG等，這些藥物雖然在體外實(shí)驗(yàn)中均顯示了誘人的前景，但臨床上均還處于試驗(yàn)階段.
         3.聯(lián)合治療:野生型GIST及GIST對(duì)單一靶向藥物耐藥的異質(zhì)性均說(shuō)明，GIST的形成是多途徑和多步驟共同作用的結(jié)果因此針對(duì)KIT/PDGFRA受體的單藥治療無(wú)法達(dá)到;n愈疾病的目的故有學(xué)者提出了針對(duì)腫瘤多個(gè)位點(diǎn)的多靶同聯(lián)合治療，目前正在嘗試的方案均以伊馬替尼為基礎(chǔ)，聯(lián)合一種新型靶n藥物，如TKI抑制劑PKC412、或依維莫司(RAD001)、或熱休克蛋白抑制劑等。此外，對(duì)于部分用藥后局部進(jìn)展的GIST患者，通過腫瘤減負(fù)手術(shù)，切除發(fā)生耐藥的腫瘤組織，術(shù)后繼續(xù)TKI治療，也可以達(dá)到比較滿意的療效一項(xiàng)研究顯示，通過治療，患者的中位PFS可達(dá)7.7個(gè)月，總體生存率可達(dá)29.8個(gè)月。但手術(shù)患者的選擇直接決定了療效，即手術(shù)只適用于局部進(jìn)展的患者，而對(duì)廣泛轉(zhuǎn)移的腫瘤無(wú)效雖然目前針對(duì)伊馬替尼及舒尼替尼耐藥的治療方案多種多樣，但總體療效均欠佳，至今也沒有新藥被批準(zhǔn)用于伊馬替尼和舒尼替尼耐藥的GIST患者的治療，耐藥問題仍是臨床上GIST靶向治療中的棘手難題。

         因此，在現(xiàn)有條件下.更應(yīng)強(qiáng)調(diào)以分子機(jī)制為基礎(chǔ)的個(gè)體化治療，在了解GIST患者分子學(xué)特征的基礎(chǔ)上，選取合理的治療方案。 
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