PDGFRA基因突变2003年，Heintich等在没有c-Kit基因突变的GIST中发现PDGFRA基因突变，从而提示PDGFRA基因突变也是GIST的发病机制。在GIST中，PDGFRA基因突变占5%~10%，主要为18外显子突变，12、14外显子突变少见。PDGFRA基因突变GIST最常发生在胃，组织学上常表现为上皮细胞型或混合型。18外显子编码胞内酪氨酸激酶结构域，作用是稳定激酶活化环。18外显子D842V突变约占所有PDGFRA基因突变的70%，只发生在胃、网膜及肠系膜的GIST。12外显子与c-Kit11外显子同源，突变后可以导致激酶自抑功能的缺失。
GIST是对具有GIST形态学特征，免疫组化CD117阳性或阴性，同时未能检测到c-Kit和PDGFRA基因突变的一类GIST的统称。野生型GIST的发病机制包括琥珀酸脱氢酶B（SDHB）基因缺失、原癌基因BRAF突变、I型神经纤维瘤病（NF1）等。SDH缺陷型GIST多发生于胃，组织学多表现为上皮细胞型或混合型。SDH复合物存在于线粒体膜上，由4个亚单位（SDHA、SDHB、SDHC、SDHD）组成，SDH各亚单位缺失可表现为Carney三联征（多发胃间质瘤、肺软骨瘤、肾上腺外功能性嗜络细胞瘤或副神经节瘤）和CarneyStratakis综合征。
SDH缺陷型GIST发病机制尚不明确，可能的机制包括：缺氧诱导因子1α异常稳定、DNA异常甲基化、胰岛素类似物生长因子1受体（IGF-1R）活化[6]。研究显示，无论危险度级别如何，60%~80的SDH缺陷型GIST患者出现远处转移，提示现行的复发风险分级不适合该类型GIST预后评估。
研究发现，在成人野生型GIST中，BRAFV600E突变率为7%，提示BRAF基因突变是一种野生型GIST的发病机制。BRAF基因突变型GIST好发于小肠、具有高度恶性倾向。BRAF基因突变在下游活化RAS\RAF\MEK通路，从而使细胞不依赖上游c-Kit和PDGFRA突变处于持续增殖状态，所以，BRAF基因突变可能是GIST耐药机制之一。
神经纤维瘤病是一种常染色体显性遗传病，可分为Ⅰ型神经纤维瘤病（NF1）和Ⅱ型神经纤维瘤病（NF2）。少数NF1患者可以并发GIST，称为NF1GIST，NF1患者GIST终身患病率约为7%，高于正常人群。NF1GIST发病机制尚不清楚，好发于小肠，组织学多单纯表达梭形细胞，危险度低，预后较好。
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