临床前研究中，伊马替尼被发现在表达KIT的细胞系中，可抑制KIT的自磷酸化，进而抑制下游MAP及AKT的活性。基于这一结果，2001年Joensuu等人首次尝试应用伊马替尼400mg/天治疗一例转移性胃肠道间质瘤（GIST）患者，并取得了巨大成功，揭开了GIST靶向治疗的新篇章。随后，欧洲EORTC发起的一项I期临床研究，结果显示伊马替尼具有良好的耐受性，伊马替尼400mg/天被作为推荐的治疗剂量。
B2222研究是一项随机、多中心、II期临床研究，评估不同剂量伊马替尼一线治疗手术不可切除或者转移的GIST患者的疗效与安全性，最终结果显示不同伊马替尼治疗剂量组患者治疗获益未见差异，总体临床获益率84%，中位总生存时间均为57个月，c-kit基因外显子11突变患者疗效最佳。该项研究确立了伊马替尼400mg/天为转移性GIST的一线治疗地位，并证明了c-kit/PDGFRA基因突变对伊马替尼的疗效预测作用。
BFR14 III期临床研究，评估伊马替尼的治疗持续时间。结果显示，无论在伊马替尼使用1年、3年、5年时终止治疗，其无进展生存期均不及持续治疗患者；即使中断治疗组患者疾病进展后再次接受伊马替尼依旧获益，但达到完全缓解和部分缓解患者的比率均不及随机分组时，因此，伊马替尼一线治疗应持续给药至疾病进展或不良反应无法耐受，可为不可切除/转移性GIST患者带来最大的治疗获益。
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