胃肠道间质瘤（GIST）患者传统基因检测侧重于具有综合征特征的患者。为了评估GIST患者扩大基因检测能否识别遗传性癌症易感性，本研究分析了纪念斯隆凯特琳癌症中心（MSKCC）6年间103例GIST患者的匹配肿瘤-胚系测序结果。在69%的KIT/PDGFRA野生型GIST患者中发现GIST相关基因（SDHA、SDHB、SDHC、NF1、KIT）胚系致病性/可能致病性（P/LP）变异，其中63%的患者没有任何综合征特征个人或家族史。为了评估GIST肿瘤测序鉴定的体细胞vs胚系变异的频率，分析了499例患者的配对肿瘤-正常样本。GIST肿瘤测序鉴定的某些基因（如BRCA1/2，SDHB）P/LP变异几乎都是胚系起源的。本研究结果为GIST患者基因检测提供了指导，提示所有KIT/PDGFRA野生型GIST患者应考虑胚系检测，无论其综合征特征病史如何。
研究背景
胃肠道间质瘤（GIST）是胃肠道最常见的间叶源性肿瘤。高达85-90%的GIST携带KIT或PDGFRA激活突变，对伊马替尼或舒尼替尼治疗有反应。其余10-15%为KIT/PDGFRA野生型，可能携带琥珀酸脱氢酶（SDH）复合物亚基（SDHA/B/C/D）或NF1体细胞功能缺失（LOF）突变，BRAF、FGFR1激活突变，或NTRK易位突变，或可能由胚系变异驱动。SDH、NF1、KIT和PDGFRA胚系致病性变异与GIST的发生发展有关。目前，尚无GIST患者胚系检测标准指南。先前关于胚系变异对GIST发生发展的作用的研究集中于KIT/PDGFRA野生型肿瘤患者，特别是那些具有综合征特征的患者，并针对特定的基因，因为假设由胚系变异引起的GIST通常是与综合征相关的。然而，最近的研究表明，很大一部分遗传性癌症易感性患者可能没有综合征特征。
由于基因检测对患者和基因预先选择的限制性，胚系变异对GIST发生发展的作用仍有待充分描述。为了评估扩大基因检测，对未经选择的GIST患者进行基因检测能否识别具有遗传易感性的个体，本研究分析了6年间在纪念斯隆凯特琳（MSK）癌症中心（MSKCC）接受治疗的103例GIST患者的匹配肿瘤-胚系检测结果（补充图1）。使用MSK-IMPACT，包括76-90个癌症易感基因。
补充图1. 研究队列
研究结果
在103例GIST患者中，24例（23%）携带GIST相关基因胚系致病性/可能致病性（P/LP）变异。在103例患者中，58例携带KIT体细胞突变，10例携带PDGFRA体细胞突变，35例为KIT/PDGFRA野生型GIST（图1）。引人注目的是，69%（24/35）的KIT/PDGFRA野生型GIST患者携带GIST相关基因胚系P/LP变异（图2a），包括16例SDH（7例SDHA，7例SDHB，2例SDHC），7例NF1，1例KIT胚系P/LP变异患者，分别占KIT/PDGFRA野生型GIST患者的46%，20%和3%。7例（20%）KIT/PDGFRA野生型GIST患者有其他基因体细胞驱动突变：4例NF1双等位基因突变，1例SDHA双等位基因LOF，2例BRAF激活突变。3例没有胚系P/LP变异的患者存在SDHB或SDHD单等位基因突变，由于识别LOH或二次突变的局限性，被认为体细胞突变状态不确定。1例患者未检测到GIST相关基因胚系和体细胞突变。在没有明确驱动突变的肿瘤中，检测并排除了SDHC启动子甲基化。总体而言，在96%（24/25）的体细胞驱动突变阴性肿瘤患者中发现了GIST相关基因胚系P/LP变异。
图1. 103例接受胚系基因检测的GIST患者的突变谱
图2. GIST患者胚系P/LP变异，基于体细胞突变谱
在8例患者中发现了与GIST无关的癌症易感基因的胚系P/LP变异，其中所有患者均患有KIT/PDGFRA突变GIST。包括TP53，MLH1，BRCA2和RECQL变异各有1例患者而检出，APC p.Ile1307Lys低外显率变异有2例患者检出，MUTYH单等位基因变异有2例患者检出。未观察到这些基因杂合性缺失（LOH）或体细胞二次突变。MLH1变异患者微卫星稳定，BRCA2变异患者没有同源重组缺陷特征，提示这些变异可能偶然发现。
与未携带GIST相关基因P/LP变异的患者相比，携带这些基因胚系变异的患者在检测时中位发病年龄较小（39.5 vs 52岁，p = 0.01），更有可能患有转移性疾病（50% vs 20%，p = 0.01）和多灶性病变（50% vs 18%，p = 0.01）。
大多数携带GIST相关基因胚系P/LP变异的患者没有综合征特征。在16例具有胚系SDH缺陷的患者中，只有1例在检测时有综合征表现（副神经节瘤病史），1例有家族史（父亲患有副神经节瘤），而88%（14/16）没有综合征特征个人或家族史。13例患者行SDHB免疫组化，肿瘤SDHB表达缺失。86%（6/7）的胚系NF1变异患者有NF1特征病史，1例患者检出胚系NF1变异导致识别咖啡牛奶斑和轻度腋窝/腹股沟雀斑，符合轻度神经纤维瘤病。此外，103例患者中，有1例（1%）具有致病性胚系KIT变异（p.Lys509Ile）。总体而言，63%（15/24）的GIST相关基因胚系变异患者没有综合征特征个人或家族史，提示很大一部分看似散发的KIT/PDGFRA野生型GIST可能有潜在的胚系变异。
肿瘤测序通常用于评估体细胞变异，可能揭示胚系变异。为了确定GIST肿瘤测序鉴定的体细胞与胚系变异的频率，我们分析了使用MSK-IMPACT进行配对肿瘤-正常样本测序的499例GIST患者，包括初始分析中的103例患者和396例不同意胚系检测的患者（补充图1）。为了模拟仅肿瘤测序分析方法，以不匹配的方式使用这些肿瘤测序数据，不去除配对正常样本测序数据中的变异。为了区分肿瘤测序数据中的胚系vs体细胞变异，对于肿瘤检出的P/LP变异，采用欧洲肿瘤内科学会推荐的用于预测肿瘤测序胚系变异的丰度（VAF）阈值（单核苷酸变异（SNV）为>30%，插入和缺失（indel）为>20%）。匹配的正常血液测序数据用于确认肿瘤检出的变异为胚系还是体细胞起源。与匹配的正常血液测序数据进行比较，这些VAF阈值正确区分了肿瘤检出的所有真正的胚系和体细胞P/LP变异。在该队列的69例KIT/PDGFRA野生型GIST中，33例（48%）携带GIST相关基因胚系P/LP变异，与在接受胚系检测的队列中的发现一致。GIST肿瘤测序鉴定的某些基因的P/LP变异几乎都是胚系变异，例如BRCA1，BRCA2（4/4变异）和SDHB（10/11变异）。相反，KIT（430/431变异）和RB1（9/9变异）等基因的P/LP变异主要是体细胞变异（图2b）。这些观察结果可以帮助确定哪些GIST患者基于肿瘤测序结果应考虑胚系检测。
本研究有局限性。只能对103例同意进行胚系检测的患者进行详细的临床评估。此外，在检测某些变异（如结构变异或低水平嵌合）时存在局限。
尽管存在这些局限，本研究研究结果支持所有KIT/PDGFRA野生型GIST患者进行胚系检测，无论其综合征特征史如何，并且应至少靶向所有GIST相关基因。在我们的103例同意胚系检测的GIST患者中，23%携带GIST相关基因胚系P/LP变异，另外8%携带其他癌症易感基因胚系P/LP变异，提示所有GIST患者，无论其肿瘤检测状态如何，都可能获益于胚系检测。GIST相关基因胚系变异也可能导致其他癌症高风险，如SDH相关副神经节瘤和嗜铬细胞瘤以及NF1相关神经鞘肿瘤、乳腺癌和胶质瘤。因此，其识别对未来患者的癌症监测和临床管理以及对其高危家庭成员的恰当管理具有重要意义。确定导致肿瘤发生发展的体细胞和胚系变异对于适当的靶向治疗选择也至关重要，已知SDH缺陷型和NF1相关肿瘤对传统伊马替尼治疗反应不佳，区分KIT/PDGFRA野生型GIST中的不同基因变异可以指导治疗选择。最后，对499例患者配对肿瘤-正常样本的分析表明，GIST肿瘤测序识别某些基因P/LP变异可能提示胚系检测。对GIST相关基因表型谱的其他大规模研究将有助于制定扩大GIST患者基因检测的临床指南。
参考文献：
Mandelker D, Marra A, Mehta N, Selenica P, Yelskaya Z, Yang C, Somar J, Mehine M, Misyura M, Basturk O, Latham A, Carlo M, Walsh M, Stadler ZK, Offit K, Bandlamudi C, Hameed M, Chi P, Reis-Filho JS, Ceyhan-Birsoy O. Expanded genetic testing of GIST patients identifies high proportion of non-syndromic patients with germline alterations. NPJ Precis Oncol. 2023 Jan 2;7(1):1. doi: 10.1038/s41698-022-00342-z. PMID: 36593350; PMCID: PMC9807588.