微衛星不穩定（MSI）與結直癌發病及預后的關系

馬紀周 杜勇軍 撖俊 張佳佳

摘要：結直腸癌微衛星不穩定（MSI）檢測具有多重臨床病理意義。MSI是指DNA甲基化或基因突變致錯配修復基因丟失，從而導致微衛星重復序列長度的改變。散發性（MSI）結直腸癌多位于近端結腸，易伴發腸內及腸外其他器官多發性腫瘤，預后較好但對5-氟尿嘧啶療效欠佳。因此結直腸癌患者對于氟尿嘧啶類藥物敏感性成為患者能否從化療中獲益的重要因素，也成為各位學者的研究熱點。結直腸癌目前在國內外發病率均逐漸升高，成為危害人類生命的重要疾病，且遺傳傾向明顯，是目前人類惡性腫瘤中遺傳變化最明顯的腫瘤。對于結直腸癌的發病研究表明，染色體不穩定（chromosome instability）為結直腸癌發病的主要原因，其機制仍未完全闡明。近年的研究發現微衛星不穩定（microsatelite instability）為結直腸癌發病的另一重要機制，是遺傳性非息肉病性結直腸癌（heredi-tary non-polyposis colorectal cancer， HNPCC ）及部分散發性結直腸癌發生的重要原因。目前關于微衛星不穩定的研究不僅于發病機制上，與結直腸癌預后的關系也成為目前研究的熱點。

關鍵詞：MSI檢測；錯配修復；結直腸癌

【中圖分類號】R246.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-8602（2014）08-0128-01

1 MSI的發生機制及其判定

微衛星（Microsatellite）DNA是廣泛分布于原核和真核生物基因組中短的串聯重復序列，約占人類基因的10%，核心序列為1～6 bp。這類基因多位于基因非編碼區以及染色體的近端粒區，在人群中表現為高度多態性主要是由于重復序列長度的數目不同，正常個體體細胞在生長發育過程中其長度（或重復序列的重復次數）保持不變。經統計學計算，微衛星的自發突變率為 10-4～10-5。微衛星DNA具有較高的遺傳穩定性，呈孟德爾共顯性遺傳。體細胞的MSI首先在研究結腸癌組織的研究中發現：在大部分患者特別是遺傳性非息肉性結腸癌（HNPCC）患者的腫瘤細胞中廣泛存在DNA重復序列長度的改變（即MSI），其重復序列長度越長，突變頻率越高。產生MSI的原因主要是DNA復制過程中滑動或修復時滑動鏈與互補鏈堿基錯配， 導致一個或幾個重復單位的插入或缺失，由于重復拷貝數發生大的變化而使某些重要功能的基因發生功能改變，其中涉及到的重要基因是錯配修復基因（如hMHL1，hMSH2，hMSH6等）。這類基因表達產物的功能是糾正因環境因素所致的DNA復制過程出現的錯誤，確保復制過程的“保真性”。當發生MSI時修復能力即大大減弱，甚至失去活性。如果MSI發生于控制生長和增殖的基因（如BAX和TGFβ），將導致腫瘤的發生。細胞DNA錯配修復系統基因突變，使得在DNA復制過程中出現的錯誤無法得到糾正，導致基因突變率升高，微衛星序列和其他序列突變的累積致使MSI的發生，同時也一步步邁向惡性變的過程，最終形成MSI型結腸癌。錯配修復系統功能喪失是MSI型結腸癌形成過程中的早期分子生物學事件。

2 MSI的臨床病理學意義

隨著對MSI與腫瘤關系研究的深入，表明很多腫瘤的發生與MSI相關，MSI是繼癌基因、抑癌基因發現之后的又一腫瘤發生的新途徑，在腫瘤預防、診斷和治療上有重大意義，MSI在肺癌、食管癌、膀胱癌早期診斷方面具有很高的特異性。研究基因組MSI的發生也有助于發現新的抑癌基因（易感基因或疾病基因）。PCR是判定MSI型腫瘤的 "金指標"，利用免疫組織化學檢測MSI-H，雖可能由于錯配修復基因突變、蛋白產物表達但是其產物功能減弱甚至喪失的極少數病例出現假陽性而漏檢，但是利用單克隆抗體篩查hMLH1 、hMSH2蛋白，對MSI-H的判定仍具有很高的特異性和準確性。有文獻報道：同時用PCR檢測MSI與利用抗hMLH1、抗hMSH2單克隆抗體檢測1144份結腸癌標本，其中350例（30.6%）被檢測為MSI-H的免疫組織化學顯示其中323例表現為hMLH1（70.6%）或hMSH2（29.4%），敏感性達92.3%、特異性為100%，僅有3.3%的MSI-H病例表達上述基因蛋白。與PCR技術相比有快速、靈敏、成本低等優勢，故適宜用于HNPCC的家系分析和大規模的流行病學調查。大量文獻報道，MI-H結腸癌與MSS型結腸癌相比具有獨特的臨床病理學和分子生物學特征：前者預后較好，較多炎癥細胞浸潤，在II、III期結腸癌中，MSI-H型腫瘤患者五年生存期高于后者；MSI-H型腫瘤細胞分化程度低、浸潤組織更深、較少淋巴結轉移、原發病灶多位于右結腸，對輔助化療藥物如氟尿嘧啶等不敏感，但體外實驗表明拓撲異構酶抑制劑喜樹堿能明顯殺死此類細胞。腫瘤的預后與腫瘤的早期發現早期治療密切相關，尋找特異的腫瘤分子標記如MI的研究，對臨床用藥、預后等方面都具有指導意義。

3 微衛星不穩定與結直腸癌預后的關系

近年研究發現微衛星不穩定是結直腸癌發病的一重要機制，并與結直腸癌患者臨床病理特點及預后相關。目前國內外學者進行多項研究就微衛星不穩定性與結直腸癌患者的預后進行探討，多數研究證實，MSI-H患者具有獨特的臨床病理特征，但其與預后的關系尚未統一。有研究證實MSI-H患者預后更好，也有研究得出相反的結果。Wang等[1]對106例結直腸II期患者進行分析指出，MSI-H患者的5年生存率較MSI-L/MSS患者明顯升高，差異具有統計學意義（P=0.045）。Guastadisegni等[2]對31個研究所涉及的12782例患者的MSI狀態及預后的關系進行分析，結論為通過總生存期（OS）及無疾病生存期 （DFS）判斷預后，MSI-H患者預后存在明顯優勢。Kang等[3]對564例II-III期結直腸癌患者進行研究，其中394例患者接受了以氟尿嘧啶為基礎的化療，結果顯示MSI表達狀態對預測患者預后具有積極意義，MSI-H患者的DFS較MSI-IJS患者明顯升高，差異具有統計學意義（p=0.036），但MSI-H患者的OS較MSH-L/S有延長趨勢，但差異無統計學意義（p =0.098）。孟文建等[4]對128例散發性直腸癌II-III期手術切除患者進行分析，未發現MSI-H患者的預后較MSI-L/MSS患者存在優勢（P=0.986）。將II期和III期直腸癌患者分開分析，也未見MSI-H腫瘤患者預后明顯優于MSI-IJMSS腫瘤（P=0.705和P=0.664）。

綜上，已證明微衛星不穩定是結直腸癌的一重要致病機制，并與錯配修復基因的確失高度一致，可認為正是MMR基因的不表達導致微衛星不穩定。各項研究證實MSI-H患者存在獨特的臨床病理特征。但MMR基因、MSI狀態、LOH與結直腸癌患者預后及術后氟尿嘧啶為基礎的化療敏感性的關系尚未達成共識，仍需進一步研究以指導臨床治療。

參考文獻：

[1] Wang W，Wang Gq Sun XW，et al. Prognostic values of chromo- some 18q microsatellite alterations in stage II colonic carcinoma[J]. World J Gastroenterol，2010，16（47）： 6026-6034.

[2] Guastadisegni C， Colafranceschi M， Ottini L， et al. Microsatellite in- stability as a marker of prognosis and response to therapy： a me- ta-analysis of colorectal cancer survival data[J].Eur J Cancer，2010，46（15）： 2788-2798.

[3] Kang BW， Kim JG， Lee SJ， et al. Clinical significance of microsatel- lite instability for stage II or III colorectal cancer following adjuvant therapy with doxilluridine[J].Med Oncol， 2010. [Epub ahead of print].

[4] 孟文建，王玲，于永揚等.微衛星不穩定在散發性II-III期直腸癌 中的意義[J]重慶醫學，2010，39（18）：2420-2426