结直肠癌微卫星不稳定性检测及其临床意义

作者：雪山飞狐

来源：医学界肿瘤频道

约80%-85%的CRC由CIN引起，包括家族性腺瘤性息肉病（Familial adenomatous polyposis, FAP）（APC基因胚系突变）和散发性CRC（APC、P53、DCC、KRAS等基因突变）；而另外15%-20%的CRC则主要是由MSI引起，包括遗传性非息肉病性结直肠癌（Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer, HNPCC，又称Lynch综合征）（错配修复基因胚系突变）和散发性MSI（+）CRC（错配修复基因MLH1基因启动子甲基化）。

一、MSI和错配修复基因

MSI是指与正常组织相比，在肿瘤中某一微卫星由于重复单位的插入或缺失而造成的微卫星长度的任何改变，出现新的微卫星等位基因现象。其发生机制主要包括DNA多聚酶的滑动导致重复序列中1个或多个碱基的错配和微卫星重组导致碱基对的缺失或插入。

错配修复（Mismatch Repair, MMR）是指在含有错配碱基的DNA分子中，使核苷酸序列恢复正常的修复方式。MMR基因家族包含9个基因，主要用来纠正DNA双螺旋上错配的碱基对，还能修复一些因复制打滑而产生的小片段核苷酸插入或缺失。MMR的大致过程是：MMR基因识别出正确的DNA链，切除掉不正确的核苷酸片段，然后通过DNA聚合酶III和DNA连接酶的作用，合成正确配对的双链DNA。

CRC患者常常发生MMR基因缺失，主要是由基因突变或启动子甲基化引起，其中MSH2和MLH1基因突变占所有基因改变的90%以上。MMR基因突变或启动子甲基化可导致MMR基因功能缺失，从而引起含有错配碱基、核苷酸插入或缺失的DNA分子不能正常修复，最终引起广泛的MSI。

二、MSI的检测方法及判读标准

临床上主要利用免疫组织化学（IHC）染色或多聚酶链反应（PCR）方法检测CRC患者的MSI状态。IHC主要是检测MMR蛋白（MLH1、MSH2、MSH6和PMS2）表达情况，其结果判读标准见表1。

备注：dMMR：MMR基因缺失；pMMR：MMR基因正常；MSI-H：高度微卫星不稳定；MSI-L：低度微卫星不稳定；MSS：微卫星稳定。

PCR主要是检测DNA分子链上的MSI状态，通常对5个位点（NR-27、NR-24、NR-21、BAT-25和BAT-26）进行检测，其分级标准见表2。

三、MSI检测的临床意义

（1）判断预后

临床上对高危II期CRC患者的定义为预后较差者，主要包括以下高危因素：T4（IIB、IIC期）、组织学分化差（3/4级，不包括MSI-H者）、淋巴结切除数目不足12枚、肿瘤合并肠梗阻或穿孔、手术切缘阳性或可疑阳性、脉管侵犯、神经束受侵。一项纳入32项研究共7642例II期CRC患者的荟萃分析结果显示，与MSS患者相比，MSI-H患者死亡风险（Hazard Ratio, HR）为0.65（95%CI，0.59-0.71），降低高达35%。目前已有大量证据表明，dMMR/MSI-H是II期CRC患者预后良好的一个标志物。因此，对于具有dMMR/MSI-H肿瘤的II期CRC患者，3/4级分化（低分化）不再认为是高危因素。

（2）指导治疗

一项回顾性研究结果显示，MSI-H患者并不能从5-FU的辅助化疗中获益。另一项研究结果则表明，dMMR可作为5-FU辅助治疗CRC无效的预测标志物。一项荟萃分析结果亦显示：在II期CRC患者中，具有dMMR者接受辅助化疗较未经治疗者并无生存优势，5年DFS反而显著缩短（72% vs. 87%）。这些研究结果表明，对于具有dMMR/MSI-H的II期患者，给予5-FU辅助化疗非但不能带来生存获益，反而对患者不利。因此，II期CRC患者是否需要辅助化疗，需要综合考虑临床高危因素和MSI状态。如果考虑氟尿嘧啶类单药治疗，推荐行MMR检测；对于具有dMMR/MSI-H的II期患者，可能预后较好，不应给予氟尿嘧啶类单药辅助治疗。

在2015年ASCO年会上，来自约翰霍普金斯医院的Le, et al，报道了基于MMR状态指导下的抗PD-1免疫治疗在晚期癌症中的价值。该研究共入组了32例经目前所有标准治疗均失败的晚期CRC患者，包括11例dMMR和21例pMMR，所有人均接受抗PD-1单抗Pembrolizumab（10mg/kg, Q2W）治疗。结果显示，dMMR组和pMMR组的ORR分别为40%和0，而两组的DCR分别为90%和11%，均具有显著差异；dMMR组的中位PFS和OS均未达到，而pMMR组的中位PFS和OS分别为2.2月（HR，0.103; 95%CI，0.029-0.373, p

（3）帮助筛选Lynch综合征

Lynch综合征，既往亦称HNPCC，是一种常染色体显性遗传病，由于MMR基因发生胚系突变所致，约占所有CRC的3%-5%。Lynch综合征最突出的特点之一是携带者本人或家族成员可发生CRC及其他多种Lynch相关肿瘤，包括子宫内膜癌、卵巢癌、泌尿系肿瘤、胃癌和小肠癌等，其中CRC和子宫内膜癌最为多见。携带者终身患CRC和子宫内膜癌的风险分别为80%和20%-60%。而且携带者发生CRC或其他Lynch相关肿瘤的年龄较轻，结肠癌和子宫内膜癌平均诊断年龄分别约为45岁和46岁，显著早于普通人群。

Lynch综合征的筛选对患者本人有非常重要的意义。首先，通过积极的肠镜随访，Lynch综合征患者第二原发CRC发病率及死亡率显著降低；其次，Lynch综合征携带者发生CRC的时间显著短于散发性CRC，因此肠镜的复查频率（每1-2年一次）要显著高于散发性CRC患者；第三，可指导手术治疗方案的制定，例如对Lynch综合征患者行预防性全结肠切除或对完成生育后的妇女考虑行预防性的子宫和双附件切除。

同时，Lynch综合征的筛选对患者家属成员亦非常重要。确诊Lynch综合征能够指导患者家属接受Lynch综合征相关肿瘤的筛查，降低其发病率和死亡率。同时，由于Lynch综合征携带者CRC的发病年龄显著早于普通人群，因此接受肠镜筛查的初次年龄需提前至20-25岁。

总之，MSI检测对于CRC患者的预后判断和治疗指导具有重要意义，如条件允许，所有CRC患者均应进行MSI检测。同时，对于可疑的患者，均应进行MSI检测，以帮助Lynch综合征的筛查，从而对确诊的Lynch综合征患者及其家属进行早期相关干预。

参考文献

1.Cancer Genome Atlas Network. Comprehensive molecular characterization of human colon and rectal cancer. Nature 2012; 487: 330-337.

2.Barnestson RA, Tenesa A, Farrington SM, et al. Identification and survival of carriers of mutations in DNA mismatch-repair genes in colon cancer. N Engl J Med 2006; 354: 2751-2763.

3.Heinimann K, Muller H, Dobbie Z. Microsatellite instability in colorectal cancer. N Engl J Med 2000; 342: 1607-1608.

4.Le DT, Uram JN, Wang H, et al. PD-1 blockage in tumors with mismatch-repair deficiency. N Engl J Med 2015; 372: 2509-2520.

5.Moreira L, Balaguer F, Lindor N, et al. Identification of lynch syndrome among patients with colorectal cancer. JAMA 2012; 308: 1555-1565.

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