微卫星不稳定与结直肠癌：不论类型，均需考虑做MSI或MMR检测

现在，发现许多肿瘤都和MSI相关：肺癌、乳腺癌、结直肠癌……

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一对欢喜冤家

微卫星（MS）在真核生物基因组中约占5%，是由于在遗传物质复制过程中，DNA滑动或者有丝分裂、减数分裂期染色体不对等交换所致。MS充当基因重组的热点，是基因重排和变异的来源。

尽管简单又重复，但功能不可或缺，同时也容易出现问题。

MSI和MMR是一对欢喜冤家。MSI是一个美丽的错误，是指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，而出现新的微卫星等位基因现象。多了、少了、错了，都是不能接受的。于是，自然进化让错配修复（Mismatch Repair, MMR）最终横空出世，此生只为修复MSI而来。

当MMR检测出MSI的异动，就启动了修复过程。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。

经过MMR的洗礼，MS历经万劫归来，依旧当年少年。

如果MMR功能缺陷（dMMR），不再是秉公执法的监管者，它就会产生“腐败的”缺陷性蛋白质，任由MSI胡作非为践踏DNA而无所作为。细胞将异常增殖与分化，最终潘多拉盒子将被打开，肿瘤发生。

基因水平的改变，往往早于表型。强调检测MSI，就能更早发现肿瘤，早期干预，获益显然更大。

但奈何MS重复单位太小，一开始未能展现锦绣前程。1988年，多聚酶链反应（PCR）技术与SSLP（simple sequence lengh poly-morphism）美丽邂逅，成功将MS扩增，使得MS标记在遗传病连锁分析，产前诊断，肿瘤及法医领域的应用一日千里。

现在，发现许多肿瘤都和MSI相关：肺癌、乳腺癌、结直肠癌……

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双剑合璧

免疫组织化学（IHC）染色或多聚酶链反应（PCR）方法是两种检测MSI状态的主要方法，前者通过检测MMR基因缺失来确定是否发生MSI，后者是直接检测MSI序列变化。两种检测一致性还是不错的，MSI检测发现的结直肠癌中近93%也适用于MMR基因缺陷检测。

免疫组化检测的优势在于可以直接鉴定出导致MSI发生的MMR缺陷基因。但是，约5%-11%的MSI发生并不会出现MMR蛋白的缺陷。比如某些MMR蛋白错义突变（错义突变，指可导致多肽产物的氨基酸序列改变或功能性RNA碱基序列改变的碱基替换突变。这种突变可能对表达产物没有影响，也可能会带来好处，但多数带来有害的或致死的效应），会损失MMR功能。但这种变化是可以被抗体检测识别到，这就是分子检测的优势。双剑合璧，目前常用的检测MSI的方法就是分子检测+免疫组化检测。

结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是MSI研究较为成熟的病种。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，约15-20%的CRC与MSI有关。

CRC患者的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。

IHC主要是检测MMR蛋白（MLH1、MSH2、MSH6和PMS2）表达情况。

表1 MMR蛋白免疫组化结果判读标准

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。

表2 MSI分级标准

通过分子检测可以精准的检测结直肠癌中的MSI，尤以对MSI-H患者的检测，近100%准确度。

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MSI检测对CRC的临床意义

（1）判断预后

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。

MSI结直肠癌5年生存率高于MSS结直肠癌

（2）指导治疗

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。

2017版NCCN指南推荐PD-1单抗Pembrolizumab和Nivolumab用于MSI-H/dMMR转移性结直肠癌患者的末线治疗。

2017年5月，Pembrolizumab获FDA批准用于治疗MSI-H/dMMR的实体瘤患者。这是FDA首次不依照癌种而是依照生物标志物核批的抗肿瘤疗法。

dMMR癌症患者获益的一个解释是，dMMR癌细胞相比于MMR正常癌细胞，更易累积突变，产生大量异源抗原（MANA），可有效地被免疫T细胞识别，达到更好的免疫治疗。此外，dMMR癌细胞微环境更易使其表达PD-L1等，适用于PD-1单抗免疫治疗。

SI癌细胞PD-1单抗免疫治疗分子机制

不过，需要特别提醒的是，MSI与肿瘤预后关系，并没有固定规律。尽管CRC中，MSI-H预后更好，但乳腺癌患者却是预后更差，早期子宫内膜癌中则两者相关性不大。因此，不能依葫芦画瓢。

（3）帮助筛选Lynch综合征

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，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%。而且发病平均诊断年龄分别约为45岁和46岁，显著早于普通人群。

显然，筛查Lynch综合征有非常重要的意义。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。

筛查Lynch综合征对患者家属成员也非常重要。确诊Lynch综合征的患者，其家属更应该也更容易接受Lynch综合征相关肿瘤的筛查，降低其发病率和死亡率。

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。

2017年NCCN指南推荐，所有结直肠癌患者，不论类型，均需考虑做MSI或MMR检测。

其实，所有考虑接受PD-1免疫治疗的实体瘤患者都有必要进行MSI检测，以预估疗效。

（转化医学网360zhyx.com）