GIST的组织病理学特征

1998年提出GIST起源于Cajal间质细胞（ICC）；ICC和GIST均表达Kit蛋白，GIST表型与消化道间质Cajal细胞kit均可为阳性，具有类似的超微结构特点，故有学者建议称其为胃肠道起搏细胞瘤。但不是所有的GIST均可见CD117阳性，电镜下也不是所有的肿瘤细胞都是ICC，所以Cajal细胞来源学说不能完全解释GIST的分化特点。

组织学特征

GIST有两种基本的组织学结构，梭型（60％～70％）和上皮样（30％～40％）细胞型，两种细胞型常出现在一个肿瘤中。有学者根据细胞成分含量的不同，将其分为梭形细胞型，上皮样细胞型和混合型三类。上皮样瘤细胞圆形或多边形，嗜酸性；部分细胞体积较大，核深染，形态多样；见到糖原沉积或核周空泡样改变。梭型瘤细胞与平滑肌瘤细胞很相似，呈梭形或短梭形，胞质红染，核为杆状，核形两端稍钝圆、漩涡状、呈束状和栅栏状分布。间质可见以淋巴细胞和浆细胞为主的炎性细胞浸润，大型肿瘤常可见间质黏液变性、透明变性、坏死、出血及钙化。不同部位的GIST所含的细胞型不同。胃GIST有70％～80％为梭形细胞型，20％～30％为上皮样细胞型，即以往诊断的上皮样平滑肌瘤或平滑肌母细胞瘤或肉瘤，小肠GIST通常为梭形细胞型，良性肿瘤细胞呈车轮状排列，有较明显的细胞外胶原纤维，在电镜下呈特征性的“团状纤维”结构。食管和直肠的GIST多为梭形细胞型，瘤细胞排列结构多样，有束状、编织状、车轮状、栅栏状、实性片状和腺泡样或器官样。

超微结构特征

在电镜下，GIST显示出不同的分化特点：有的呈现平滑肌分化的特点，如灶状胞质密度增加、伴有致密小体的胞质内微丝、胞饮小泡、扩张的粗面内质网、丰富的高尔基体和细胞外基底膜物质灶状沉积，此类肿瘤占绝大部分。有的呈现神经样分化特点如复杂的细胞质延伸和神经样突起、微管、神经轴突样结构以及致密核心的神经内分泌颗粒等。还有小部分为无特异性分化特点的间叶细胞。

免疫组织化学特征

CD117目前被认为是诊断GIST的主要标记物之一，有81％～100％的GIST表达CD117。作为酪氨酸激酶的跨膜受体，CD117存在于造血干细胞、肥大细胞、黑色素细胞、Cajal细胞等的胞质中。另一主要标记物CD34是骨髓造血干细胞抗原，分子量约115kD的跨膜糖蛋白，在GIST中70％～80％的阳性表达，功能不明，但特异性较CD117差，在纤维源性肿瘤及肉瘤等间叶源性肿瘤中也有表达，恶性GIST患者CD34表达率略低于良性GIST。故CD34常与CD117联合使用，以防漏诊。此外还有SMA（α－平滑肌肌动蛋白）、结蛋白（desmin），S－100和NSE（神经元特异性烯醇化酶）、神经巢蛋白（nestin），波形蛋白（vimentin）等在GIST中均有较高阳性率，其中S－100和NSE有助于神经源性肿瘤的辅助鉴别，SMA和结蛋白有助于肌源性肿瘤的辅助鉴别，波形蛋白可用于肿瘤良恶程度的判断等。詹利永等回顾分析了经免疫组化证实的30例GIST的临床资料和病理特点，发现CD117、CD34、SMA、S－100在GIST的阳性表达率分别为93.3％、90.0％、6.7％和3.3％。

GIST的分子生物学特征

1998年Hirota等第一次报道GIST中存在c－kit变异，c－kit基因位于4q11－21，编码产物即为CD117，一种跨膜酪氨酸激酶受体，其配体为造血干细胞生长因子（SCF），CD117与配体结合后激活酪氨酸激酶，通过信号转导活化细胞内转录因子从而调节细胞生长、分化、增生。c－kit基因突变导致酪氨酸激酶非配体激活，使细胞异常生长。目前研究发现CD117的功能获得性突变在GIST中可达到90％，最常见的是在c－kit基因外显子11的突变（57％～71％）。在4％～17％的GIST患者中发现外显子13和9的突变。亦有报道发现外显子17的突变。可见CD117信号转导异常是GIST发病机制的核心环节。c-kit基因突变预示肿瘤的恶性程度高，预后不佳。最近，Heinrich等在其研究的76例GIST患者中发现有14例患者存在PDGFRA基因的第18和12外显子突变；此外，不少研究还发现恶性GIST的DNA拷贝数和高水平扩增大于良性GIST，14、15、22号染色体长臂频发丢失，提示GIST涉及多基因病变。