胃腸道間質瘤（GIST）患者傳統基因檢測側重於具有綜合徵特徵的患者。為了評估GIST患者擴大基因檢測能否識別遺傳性癌症易感性，本研究分析了紀念斯隆凱特琳癌症中心（MSKCC）6年間103例GIST患者的匹配腫瘤-胚系測序結果。在69%的KIT/PDGFRA野生型GIST患者中發現GIST相關基因（SDHA、SDHB、SDHC、NF1、KIT）胚系致病性/可能致病性（P/LP）變異，其中63%的患者沒有任何綜合徵特徵個人或家族史。為了評估GIST腫瘤測序鑑定的體細胞vs胚系變異的頻率，分析了499例患者的配對腫瘤-正常樣本。GIST腫瘤測序鑑定的某些基因（如BRCA1/2，SDHB）P/LP變異幾乎都是胚系起源的。本研究結果為GIST患者基因檢測提供了指導，提示所有KIT/PDGFRA野生型GIST患者應考慮胚系檢測，無論其綜合徵特徵病史如何。
研究背景
胃腸道間質瘤（GIST）是胃腸道最常見的間葉源性腫瘤。高達85-90%的GIST攜帶KIT或PDGFRA激活突變，對伊馬替尼或舒尼替尼治療有反應。其餘10-15%為KIT/PDGFRA野生型，可能攜帶琥珀酸脫氫酶（SDH）復合物亞基（SDHA/B/C/D）或NF1體細胞功能缺失（LOF）突變，BRAF、FGFR1激活突變，或NTRK易位突變，或可能由胚系變異驅動。SDH、NF1、KIT和PDGFRA胚系致病性變異與GIST的發生髮展有關。目前，尚無GIST患者胚系檢測標準指南。先前關於胚系變異對GIST發生髮展的作用的研究集中於KIT/PDGFRA野生型腫瘤患者，特別是那些具有綜合徵特徵的患者，並針對特定的基因，因為假設由胚系變異引起的GIST通常是與綜合徵相關的。然而，最近的研究表明，很大一部分遺傳性癌症易感性患者可能沒有綜合徵特徵。
由於基因檢測對患者和基因預先選擇的限制性，胚系變異對GIST發生髮展的作用仍有待充分描述。為了評估擴大基因檢測，對未經選擇的GIST患者進行基因檢測能否識別具有遺傳易感性的個體，本研究分析了6年間在紀念斯隆凱特琳（MSK）癌症中心（MSKCC）接受治療的103例GIST患者的匹配腫瘤-胚系檢測結果（補充圖1）。使用MSK-IMPACT，包括76-90個癌症易感基因。
補充圖1. 研究隊列
研究結果
在103例GIST患者中，24例（23%）攜帶GIST相關基因胚系致病性/可能致病性（P/LP）變異。在103例患者中，58例攜帶KIT體細胞突變，10例攜帶PDGFRA體細胞突變，35例為KIT/PDGFRA野生型GIST（圖1）。引人注目的是，69%（24/35）的KIT/PDGFRA野生型GIST患者攜帶GIST相關基因胚系P/LP變異（圖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變異患者，分別占KIT/PDGFRA野生型GIST患者的46%，20%和3%。7例（20%）KIT/PDGFRA野生型GIST患者有其他基因體細胞驅動突變：4例NF1雙等位基因突變，1例SDHA雙等位基因LOF，2例BRAF激活突變。3例沒有胚系P/LP變異的患者存在SDHB或SDHD單等位基因突變，由於識別LOH或二次突變的局限性，被認為體細胞突變狀態不確定。1例患者未檢測到GIST相關基因胚系和體細胞突變。在沒有明確驅動突變的腫瘤中，檢測並排除了SDHC啟動子甲基化。總體而言，在96%（24/25）的體細胞驅動突變陰性腫瘤患者中發現了GIST相關基因胚系P/LP變異。
圖1. 103例接受胚系基因檢測的GIST患者的突變譜
圖2. GIST患者胚系P/LP變異，基於體細胞突變譜
在8例患者中發現了與GIST無關的癌症易感基因的胚系P/LP變異，其中所有患者均患有KIT/PDGFRA突變GIST。包括TP53，MLH1，BRCA2和RECQL變異各有1例患者而檢出，APC p.Ile1307Lys低外顯率變異有2例患者檢出，MUTYH單等位基因變異有2例患者檢出。未觀察到這些基因雜合性缺失（LOH）或體細胞二次突變。MLH1變異患者微衛星穩定，BRCA2變異患者沒有同源重組缺陷特徵，提示這些變異可能偶然發現。
與未攜帶GIST相關基因P/LP變異的患者相比，攜帶這些基因胚系變異的患者在檢測時中位發病年齡較小（39.5 vs 52歲，p = 0.01），更有可能患有轉移性疾病（50% vs 20%，p = 0.01）和多灶性病變（50% vs 18%，p = 0.01）。
大多數攜帶GIST相關基因胚系P/LP變異的患者沒有綜合徵特徵。在16例具有胚系SDH缺陷的患者中，只有1例在檢測時有綜合徵表現（副神經節瘤病史），1例有家族史（父親患有副神經節瘤），而88%（14/16）沒有綜合徵特徵個人或家族史。13例患者行SDHB免疫組化，腫瘤SDHB表達缺失。86%（6/7）的胚系NF1變異患者有NF1特徵病史，1例患者檢出胚系NF1變異導致識別咖啡牛奶斑和輕度腋窩/腹股溝雀斑，符合輕度神經纖維瘤病。此外，103例患者中，有1例（1%）具有致病性胚系KIT變異（p.Lys509Ile）。總體而言，63%（15/24）的GIST相關基因胚系變異患者沒有綜合徵特徵個人或家族史，提示很大一部分看似散發的KIT/PDGFRA野生型GIST可能有潛在的胚系變異。
腫瘤測序通常用於評估體細胞變異，可能揭示胚系變異。為了確定GIST腫瘤測序鑑定的體細胞與胚系變異的頻率，我們分析了使用MSK-IMPACT進行配對腫瘤-正常樣本測序的499例GIST患者，包括初始分析中的103例患者和396例不同意胚系檢測的患者（補充圖1）。為了模擬僅腫瘤測序分析方法，以不匹配的方式使用這些腫瘤測序數據，不去除配對正常樣本測序數據中的變異。為了區分腫瘤測序數據中的胚系vs體細胞變異，對於腫瘤檢出的P/LP變異，採用歐洲腫瘤內科學會推薦的用於預測腫瘤測序胚系變異的丰度（VAF）閾值（單核苷酸變異（SNV）為>30%，插入和缺失（indel）為>20%）。匹配的正常血液測序數據用於確認腫瘤檢出的變異為胚系還是體細胞起源。與匹配的正常血液測序數據進行比較，這些VAF閾值正確區分了腫瘤檢出的所有真正的胚系和體細胞P/LP變異。在該隊列的69例KIT/PDGFRA野生型GIST中，33例（48%）攜帶GIST相關基因胚系P/LP變異，與在接受胚系檢測的隊列中的發現一致。GIST腫瘤測序鑑定的某些基因的P/LP變異幾乎都是胚系變異，例如BRCA1，BRCA2（4/4變異）和SDHB（10/11變異）。相反，KIT（430/431變異）和RB1（9/9變異）等基因的P/LP變異主要是體細胞變異（圖2b）。這些觀察結果可以幫助確定哪些GIST患者基於腫瘤測序結果應考慮胚系檢測。
本研究有局限性。只能對103例同意進行胚系檢測的患者進行詳細的臨床評估。此外，在檢測某些變異（如結構變異或低水平嵌合）時存在局限。
儘管存在這些局限，本研究研究結果支持所有KIT/PDGFRA野生型GIST患者進行胚系檢測，無論其綜合徵特徵史如何，並且應至少靶向所有GIST相關基因。在我們的103例同意胚系檢測的GIST患者中，23%攜帶GIST相關基因胚系P/LP變異，另外8%攜帶其他癌症易感基因胚系P/LP變異，提示所有GIST患者，無論其腫瘤檢測狀態如何，都可能獲益於胚系檢測。GIST相關基因胚系變異也可能導致其他癌症高風險，如SDH相關副神經節瘤和嗜鉻細胞瘤以及NF1相關神經鞘腫瘤、乳腺癌和膠質瘤。因此，其識別對未來患者的癌症監測和臨床管理以及對其高危家庭成員的恰當管理具有重要意義。確定導致腫瘤發生髮展的體細胞和胚系變異對於適當的靶向治療選擇也至關重要，已知SDH缺陷型和NF1相關腫瘤對傳統伊馬替尼治療反應不佳，區分KIT/PDGFRA野生型GIST中的不同基因變異可以指導治療選擇。最後，對499例患者配對腫瘤-正常樣本的分析表明，GIST腫瘤測序識別某些基因P/LP變異可能提示胚系檢測。對GIST相關基因表型譜的其他大規模研究將有助於制定擴大GIST患者基因檢測的臨床指南。
參考文獻：
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.