1、结直肠癌微卫星不稳定性(MSI )检测及其临床意义结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)发生的遗传因素包括染色体不稳定性(Chromosome Instability, CIN)和微卫星不稳定性(Microsatellite Instability, MSI)。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(H
2、ereditary 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
3、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。
4、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。表 1 MMR蛋白免疫组化结果判读标准免疫组化结果 MMR MSIMLH1或 MSH2 蛋白缺失 dMMR MSI-H正常的蛋白表达 pMMR MSI-L/MSS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 MS
5、I 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。表 2 MSI分级标准MSI 不稳定标记的比例 阳性标记数(Bethesda 工作组)MSI-H 40% 2/5MSI-L )和 5.0 月(HR, 0.216; 95%CI, 0.047-1.1, p=0.02)。因此,研究者认为,对于经目前所有标准治疗均失败、且为 dMMR 的晚期CRC 患者,可给予抗 PD-1 单抗 Pembrolizumab 治疗。(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 M
6、MR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,
7、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。