微衛(wèi)星不穩(wěn)定性結(jié)直腸癌的研究進(jìn)展

原利芳，朱源志，姚海濤

（佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯）

0 引言

結(jié)直腸癌（CRC）是全球第三大癌癥，并且具有相對高的死亡率和發(fā)病率，近年來CRC的發(fā)病率仍在增加，其發(fā)病率方面排名第三，死亡率方面排名第二，估計(jì)2018年新發(fā)CRC病例超過180萬例，死亡人數(shù)為881,000例[1]。結(jié)直腸癌的發(fā)生常常是由內(nèi)在的及外在的因素共同導(dǎo)致的。結(jié)直腸癌的發(fā)生有三種主要機(jī)制，最常見的是75%的CRC中的染色體不穩(wěn)定性（CIN），其次是20%的CRC中DNA甲基化的表觀遺傳修飾，也稱為CpG島甲基化子表型（CIMP），第三種是微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（MSI） DNA錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)（MMR）的缺失，大約發(fā)生在15%的CRC中[2]。

1 結(jié)直腸癌分類

散發(fā)性CRC：在CRC中大約75%的病例為散發(fā)性的，但其并沒有顯示出具有遺傳疾病的明顯特征。然而，這一機(jī)制尚不清楚，因?yàn)榧词乖跊]有特定突變的情況下，遺傳因素似乎也會(huì)影響癌癥發(fā)生。散發(fā)性CRC在老年人中很常見，這可能是由于環(huán)境因素，飲食和衰老導(dǎo)致[3]。MSI-H散發(fā)性CRC最常見（70%～95%）是由體細(xì)胞的MLH1基因啟動(dòng)子高甲基化改變引起的[4]。高達(dá)70%的CRC患者的MSI是由BRAF突變并且MLH1的甲基化的CIMP造成的[5]。

遺傳型CRC：遺傳型CRC又分為五種亞型，即家族性腺瘤性息肉?。‵AP），MUTYH相關(guān)息肉?。∕AP），Peutz-Jeghers綜合征（PJS），鋸齒狀息肉綜合征（SPS），Lynch綜合征（LS），其中Lynch綜合征（LS）也被稱為遺傳性非息肉性結(jié)直腸癌，是最常見的遺傳性結(jié)直腸癌綜合征，是一種常染色體顯性疾病，由幾種DNA錯(cuò)配修復(fù)（MMR）基因之一的種系突變引起，包括染色體2p16上的MSH2，染色體3p21上的MLH1，染色體2p16上的MSH6和染色體7p22上的PSM2。85%～90%的LS是MLH1和MSH2突變，剩余的10%～15%的家族中存在MSH6的突變，少數(shù)存在PMS2的突變[6]。由Lynch綜合征引發(fā)的結(jié)直腸癌占全部CRC的2%～4%，發(fā)病年齡較散發(fā)性CRC患者要早。在大約90%的LS相關(guān)CRC中觀察到高水平的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性[7]。

微衛(wèi)星不穩(wěn)定：分子機(jī)制，微衛(wèi)星，也稱為短串聯(lián)重復(fù)序列（STR）是小的（1～6個(gè)堿基對）重復(fù)散布在整個(gè)基因組中的DNA片段并且占人類基因組的約3%。由于它們是小片段的重復(fù)結(jié)構(gòu)，所以很容易出現(xiàn)突變。DNA錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)的缺陷，是微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（MSI）的一種分子表型。MMR系統(tǒng)主要由MLH1、MSH2、MSH6和PMS2四種蛋白質(zhì)組成。這些蛋白質(zhì)的作用是識別并糾正復(fù)制過程中由DNA聚合酶引起的DNA錯(cuò)配，尤其發(fā)生在微衛(wèi)星中的錯(cuò)配。這些蛋白通過MLH1和PMS2以及MSH2和MSH6兩種形式相互作用，分別形成MutLα和MutSa復(fù)合物。MutSa識別單堿基對錯(cuò)配，在DNA周圍產(chǎn)生滑動(dòng)鉗，然后結(jié)合第二個(gè)復(fù)合物MutLα[8]。這種組合與許多酶相互作用，以切除單個(gè)錯(cuò)配并重新合成DNA鏈。四種蛋白質(zhì)之一的功能喪失會(huì)導(dǎo)致MMR系統(tǒng)失活，從而導(dǎo)致復(fù)制保真度喪失和突變積累。這種突變導(dǎo)致了dMMR/MSI相關(guān)癌癥的發(fā)生，包括dMMR/MSI CRC。

2 檢測方法

用免疫組織化學(xué)（IHC）染色來分析MMR蛋白表達(dá)，這是檢測MSI狀態(tài)最常用方法之一。主要是檢測MMR系統(tǒng)中的MLH1、MSH2、PMS2和MSH6這四種蛋白，該蛋白質(zhì)功能是通過異二聚體實(shí)現(xiàn)的，其中MLH1為PMS2伴侶，MSH2為MSH6伴侶。MMR蛋白是以單體的形式發(fā)生降解而失去功能。因此，一種MMR蛋白的喪失通常伴隨著其伴侶的喪失。例如，MLH1或MSH2蛋白的丟失將分別以單體形式留下PMS2和MSH6，并且它們將迅速降解。因此，MLH1表達(dá)的缺失意味著PMS2的缺失，同樣MSH2表達(dá)的缺失也意味MSH6的缺失。但是，相反的情況是不正確的，因?yàn)閱误w形式的MLH1和MSH2蛋白可以與MMR系統(tǒng)的其他蛋白（即MSH3）相互作用，從而避免降解[9]。

用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）方法來進(jìn)行MSI分析，該檢測方法的原理是測量腫瘤細(xì)胞中不同長度的特定微衛(wèi)星標(biāo)記與正常細(xì)胞中的DNA進(jìn)行比較。美國國家癌癥研究所推薦了一種用于MSI檢測的診斷標(biāo)準(zhǔn)，使用了其中兩種名為BAT-25和BAT-26的單核苷酸標(biāo)記，以及三種名為D2S123、D5S346和D17S250的二核苷酸標(biāo)記。當(dāng)腫瘤細(xì)胞中五個(gè)標(biāo)記中的至少兩個(gè)標(biāo)記與正常細(xì)胞相比其大小有變化時(shí)，定義MSI-H。如果僅一種標(biāo)記物在腫瘤細(xì)胞中發(fā)生改變，則定義為MSI-L。如果腫瘤細(xì)胞的DNA標(biāo)記物中一個(gè)都沒有變化，則為MSS[10]。

兩種檢測方法的比較：用PCR法和IHC法來檢測MSI狀態(tài)，其一致性＞92%。用PCR方法檢測MSI狀態(tài)能夠很好的研究MMR系統(tǒng)功能障礙，并且不限于蛋白質(zhì)表達(dá)。與IHC技術(shù)相比，用PCR檢測時(shí)需要時(shí)間更長且成本略高，并且無法顯示MSI是由哪個(gè)MMR基因缺陷造成的。用IHC檢測MMR蛋白更容易且更經(jīng)濟(jì)。但是存在IMR丟失時(shí)MMR蛋白（PMS2和PMS1、MSH6和MSH3）的功能沉默，MMR蛋白表達(dá)丟失，缺保持了MMR系統(tǒng)的部分活性，使MSS狀態(tài)得以保留[11]。

3 微衛(wèi)星不穩(wěn)定與結(jié)直腸癌

MSI結(jié)直腸癌預(yù)后，CRC腫瘤按照MSI分析，可以分為MSI-H，MSI-L和MSS三種類型腫瘤。與其他兩個(gè)相比，MSI-H CRC腫瘤顯示出最好的預(yù)后和更好的存活率。一項(xiàng)納入32項(xiàng)研究的7642例CRC患者的Meta分析結(jié)果顯示，與MSS患者比較，MSI-H患者（n=1277）死亡風(fēng)險(xiǎn)比（Hazard Ratio, HR）為0.65（95% CI:0.59～0.71），死風(fēng)險(xiǎn)降低35%[12]。同時(shí)一項(xiàng)納入了1250例CRC患者的研究發(fā)現(xiàn)，MSI-H的CRC患者發(fā)生淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)較低，Ⅰ/Ⅱ期CRC患者的無病生存期較長，但MSI-H的Ⅲ期CRC患者的預(yù)后較差，腫瘤的侵襲性更強(qiáng)，特別是淋巴血管和會(huì)陰的侵襲率更高[13]。

4 MSI結(jié)直腸癌的治療

一項(xiàng)Meta分析顯示，具有dMMR/MSI-H表型Ⅱ/Ⅲ期CRC患者不能從5-FU單藥化療獲益，且Ⅱ期dMMR/MSI-H患者接受5-FU單藥輔助化療生存期反而縮短[14]。最近一項(xiàng)針對433例MMR缺乏的CRC患者的回顧性研究表明，與單獨(dú)使用氟嘧啶相比，使用佐劑可以獲得更長久的無病存活期，這可能是奧沙利鉑化療作用結(jié)果[15]。此外，與MSSCRC患者相比，MSI-HCRC患者對拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑伊立替康更敏感，療效更好。2016年，歐洲臨床腫瘤協(xié)會(huì)（European Society of Medical Oncology, ESMO）轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌共識指南已提出，MSI狀態(tài)檢測對轉(zhuǎn)移性CRC患者免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療具有很好的價(jià)值[16]，特別是MSI-H的晚期的CRC患者使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療療效甚佳。有研究顯示PD-1和PD-L1等一些免疫檢查點(diǎn)在MSI-H的CRC中呈現(xiàn)高表達(dá)量，高表達(dá)的PD-1和PD-L1會(huì)干擾人體的抗腫瘤T細(xì)胞的應(yīng)答，從而造成腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸，逃脫了T細(xì)胞的殺傷作用。使用免疫抑制劑的話可以使PD-1以及PD-L1無法正常表達(dá)，從而使T細(xì)胞能夠正常的攻擊和殺死腫瘤細(xì)胞，盡量保持完善的免疫功能[17]。

盡管MSI狀態(tài)CRC患者在治療中作用的研究尚存在一些爭議，但是MSI狀態(tài)的檢測仍被用作CRC患者可接受的預(yù)后和診斷標(biāo)志物，特別是在轉(zhuǎn)移性的CRC患者的免疫治療方面，因此，MSI狀態(tài)的檢測對于CRC患者的個(gè)體化精準(zhǔn)化治療有很大的臨床意義。