微衛星不穩定與結直腸癌臨床研究進展

汪加亮 綜述，程勇審校（重慶醫科大學附屬第一醫院胃腸外科，重慶400016）

微衛星不穩定與結直腸癌臨床研究進展

汪加亮 綜述，程勇△審校
（重慶醫科大學附屬第一醫院胃腸外科，重慶400016）

結直腸腫瘤；DNA錯配修復；微衛星不穩定；綜述

結直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一，WHO關于全球癌癥狀況的最新數據顯示，結直腸癌發病率在惡性腫瘤中居第4位，在腫瘤死亡原因中居第3位。結直腸癌發病率呈逐漸升高趨勢，成為危害人類生命健康的重要疾病。目前關于結直腸癌的發生一般認為是涉及遺傳和環境等諸多因素相互作用所致的一個多步驟、多基因改變的復雜過程。而結直腸癌遺傳傾向是惡性腫瘤中最明顯的一個，目前已得到公認。有研究發現遺傳性非息肉病性結直腸癌（HNPCC）與微衛星序列有著重要關聯，且12%～15%散發結直腸癌有微衛星不穩定（MSI）現象［1-2］。目前研究證實，MSI結直腸癌生物學行為、預后及治療都有其相對特殊的一面。本文將從MSI與結直腸癌發生、病理特征、預后、化療及與結直腸癌相關基因之間的聯系作一綜述，進一步探討MSI與結直腸癌的個體化治療。

1　MSI

1980年Wyman等首先提出微衛星序列，該序列是由2～6個核苷酸組成，以二核苷酸的重復序列（CA/GT）n最為常見。正常細胞在增殖過程中，有完整的DNA錯配修復系統，其可以及時發現微衛星序列復制錯誤并迅速修正，使得微衛星序列高保真復制，從而維持微衛星穩定。部分腫瘤在發生過程中由于DNA錯配修復功能缺陷（dMMR）不能及時發現微衛星序列在復制過程中的錯誤，從而導致重復單位插入或缺失引起微衛星序列長度的改變進而導致MSI。目前的研究傾向認為，由于細胞錯配修復系統功能受損導致微衛星序列重復摻入或缺失，引起微衛星序列長度發生改變，從而表現出MSI［1］。目前微衛星檢測位點有5個，根據Bethesda標準認定2個或以上的檢測位點不穩定稱為高度微衛星不穩定（MSI-H），1個檢測位點不穩定稱為低度微衛星不穩定（MSI-L），無檢測位點不穩定稱為微衛星穩定（MSS）。

2　MSI與結直腸癌發生

目前關于結直腸癌發生與MSI的研究通常與DNA錯配修復相結合。研究傾向認為，DNA錯配修復系統存在缺陷（突變、沉默及甲基化）時會引起錯配修復蛋白（hMSH 2、hMSH 3、MSH6、hMLH1、hPMS1、hPMS2）表達減少或不表達，同時引起DNA修復能力下降，從而導致腫瘤發生并表現出MSI，這種情況在結直腸癌發生中表現得更為突出。2003年Ericson等［3］報道，87%的HNPCC 有DNA錯配修復基因的蛋白表達缺失；而在散發的MSI-H結直腸癌中同樣呈現出錯配修復（MMR）蛋白表達缺失或明顯減少［4］。dMMR與MSI之間的關系在HNPCC和散發結直腸癌中不盡相同。在散發的MSI-H結直腸癌中以hMLH 1基因啟動子甲基化常見，從而引起hMLH1基因沉默導致相應的MMR蛋白缺失或減少［5］。而在HNPCC中，hMLH1和hMSH2蛋白表達均顯著減少。由此可見，dMMR與MSI有顯著的一致性，二者及其相互作用成為結直腸癌發病的一個重要機制。

3　M SI與結直腸癌的臨床病理特征

2010年Huang等［6］研究發現，MSI-H結直腸癌患者發病年齡較早，分化程度低，且低分化腺癌及黏液腺癌多見，淋巴結轉移及局部浸潤較為少見［7］。2015年瑞典科學家Birgisson等［7］在研究中同樣指出，MSI-H結直腸癌多發生在右半結腸，腫瘤分化程度相對較低。2013年李新霞等［8］發現，MSI-H結直腸癌分化差，表現出黏液分化、絨毛乳頭狀結構、腫瘤間質Crohn反應，而MSI與患者年齡、性別、部位等無顯著相關性。上述各項研究一致證實，MSI結直腸癌分化程度低且低分化腺癌及黏液腺癌多見，但較少發生局部浸潤及淋巴結轉移；研究傾向認為MSI與結直腸癌發病部位有關，且以右半結腸多見。對于MSI與結直腸癌患者的性別、發病年齡之間的關系目前仍有爭議，有待進一步研究確定。

4　MSI與結直腸癌預后

大量臨床觀察、回顧性研究及meta分析均證實，MSI與結直腸癌預后有著密切關聯。Gryfe等［9］對607例散發結直腸癌患者的預后進行分析發現，MSI-H結直腸癌患者對比MSS患者具有顯著的生存優勢，該研究首先發現MSI是結直腸癌患者預后的獨立判斷指標。隨后多項針對Ⅱ/Ⅲ期結直腸癌（沒有行術后化療）患者的研究證實，MSI-H患者總生存期（OS）及無病生存期（DFS）明顯延長［10-11］。2005年一篇薈萃32項研究、囊括78 642例結直腸癌患者的meta分析顯示，MSI-H對于結直腸癌的相對危險度為0.65，顯示MSI對結直腸癌患者的保護作用，其中對Ⅲ期結直腸癌患者的保護作用最顯著，Ⅱ期次之［12］。2013年徐燕等［13］關于MSI結直腸癌與預后的meta分析顯示，MSI-H對于患者OS及DFS有明顯保護作用。同樣，Guastadisegni等［14］對31項研究進行meta分析發現，MSI-H結直腸癌患者的生存率與總體生存率比值比為0.6，無瘤生存率比值比與之相近，為0.58，從而證明腫瘤患者的MSI與其良好預后有密切關系。Benatti等［15］對Ⅰ～Ⅳ期結直腸癌患者進行了研究，其中Ⅱ期患者491例，Ⅲ期461例，Ⅰ期126例，Ⅳ期184例，發現Ⅱ、Ⅲ期的MSI-H結直腸癌患者預后較MSS者好，而Ⅰ期和Ⅳ期腫瘤則沒有此類優勢，考慮與入組的Ⅰ、Ⅳ期患者較少有關。總體來講，結直腸癌患者良好預后與其MSI間有明確關聯。但結合腫瘤分期，目前比較一致的觀點是Ⅱ/Ⅲ期結直腸癌患者可從MSI中獲益，但對于Ⅰ/Ⅳ期的患者能否獲益目前的研究仍不確定。

關于結直腸癌患者能從MSI中獲益的具體機制尚不明確，目前主要有以下幾種觀點。（1）環氧化酶-2 （COX-2）途徑：COX-2可以促進腫瘤細胞生長、抑制凋亡及促進腫瘤細胞轉移。張英輝等［16］研究發現，COX-2的表達量與MSI呈負相關。（2）腫瘤浸潤性T細胞途徑：MSI陽性結直腸癌患者癌組織中有一定數量的腫瘤浸潤性T細胞，這些T細胞中有潛在活化的細胞毒性T細胞，MMR突變產生的新肽鏈可激活此類細胞產生特異性T細胞，從而發生特異性細胞免疫引起腫瘤細胞溶解［17］。Drescher等［18］研究發現，MSI-H患者癌組織中的CD8+T細胞的檢出率明顯高于MSH-L患者。總之，關于結直腸良好預后與MSI的具體生物學機制尚不清楚，有待科學實驗及臨床研究進一步明確。

5　MSI與結直腸癌化療

由同病標準化同治轉向個體化治療是21世紀腫瘤治療追尋的一個目標，MSI在結直腸癌治療中的指導作用也成為現階段研究一個熱點。

手術治療目前仍是結直腸癌治療最有效的治療手段，結直腸癌術后輔助化療的地位也得到廣泛認可。Ⅲ期患者化療效果基本得到公認，但關于Ⅱ期患者化療與否目前仍有爭議。為了更好掌控化療在Ⅱ/Ⅲ期患者中的作用，腫瘤個體化治療已成為研究的熱點，MSI在化療中的預測作用便是其中的重要組成部分，特別是以5-氟尿嘧啶（5-Fu）為基礎的化療與MSI預測作用之間關系的研究。從2011年開始，NCCN指南便明確指出，Ⅱ期結直腸癌患者伴MSI-H時預后好，不會從5-Fu輔助化療中獲益，推薦Ⅱ期患者應行MMR檢查，分化差的病理類型如果伴MSI-H則不認為是高危因素，不推薦行化療。目前有以下臨床研究與此項結論是一致的。Sargent等［19］在其系列臨床研究中發現，以5-Fu為基礎的化療方案對pMMR和Ⅲ期dMMR結直腸癌患者有效，可提高其DFS，但對于dMMRⅡ期結直腸癌患者則無此療效，甚至對MSI結直腸癌患者有危害，可顯著降低其DFS 和OS。法國Des Guetz等［20］對Ⅱ～Ⅲ期結直腸癌行根治術后患者進行研究發現，MSI-H患者不能從以5-Fu為基礎的術后輔助化療中獲得更佳的無復發生存期，而MSS患者可從5-Fu為基礎的輔助化療中獲益。2013年徐燕等［13］在對30篇文獻，包含12 530例病例進行meta分析發現，MSS患者行以5-Fu為基礎的化療生存率明顯提高，生存率為51.5%；而MSI-H患者行5-Fu為基礎的化療與未化療者比較，雖然生存率有提高，但差異無統計學意義（P＞0.05）。與上述臨床試驗相對應的基礎研究同樣證實了上述結論。Meyers等［21］研究表明，5-Fu處理結腸癌細胞系后，hMLH1陰性者（此類患者通常為MSI患者）較陽性者更具有抵抗性，其機制可能是5-Fu損傷DNA但對細胞的損傷可能是非致死性的，LMLH1陽性者修復能力強，若損傷不能修復時便會停滯細胞周期，甚至啟動凋亡程序，而陰性者識別、修復損傷的能力弱，不能產生觸發細胞凋亡的信號，從而導致基因組不穩定性增加，引起耐抗癌藥物突變體出現。Tajima等［22］進一步證實，hMLH1和hMLH2的二聚體可以與5-Fu特異性結合而引起細胞凋亡。綜上所述，可以將MSI-H作為Ⅱ/Ⅲ期結直腸癌用5-Fu為基礎化療的預測指標，特別是對Ⅱ期患者術后輔助化療有著獨特的指導作用，即MSI-H的Ⅱ期結直腸癌患者預后相對較好，以5-Fu為基礎的術后輔助化療不能使之獲益。

然而有研究顯示，MSI-H這種獨特的預測作用會因聯合用藥而減弱或消失，Ⅲ期MSI-H結直腸癌患者接受5-Fu與伊立替康或5-Fu與奧沙利鉑的聯合化療其預后與接受同樣化療方案的MSS患者相似或更好［23-24］。這就需要進一步探究MSI與伊立替康及奧沙利鉑之間的關聯。

關于MSI在Ⅳ期結直腸癌患者化療中的預測作用目前尚無統一定論。Liang等［25］和Brueckl等［26］研究發現，MSI-HⅣ期結直腸癌患者與MSS患者比較，以5-Fu為基礎的化療可以帶來更好的預后。近年吳宇辰等［27］研究發現，與Ⅳ期MSS患者比較，MSI患者可從奧沙利鉑與5-FU為基礎的聯合化療中獲得更好的PFS及疾病控制率，且MSI可以作為PFS的獨立預測因素。然而Müller等［28］和Koopman等［29］研究則提示，對比MSS結直腸癌患者，以5-FU為基礎的化療（或聯合奧沙利鉑）并不能使MSI-HIV期結直腸癌患者生存獲益。關于MSI在Ⅳ期結直腸癌化療中的預測作用目前尚未被認可，主要基于Ⅳ期MSI-H的結直腸癌患者相對較少，缺乏大數據研究；同時，由于研究對象化療前的處理方案不同，亦會對研究對象的結局產生顯著不同；應注意Ⅳ結直腸癌患者腫瘤本身生物學特性的差別，如轉移灶與原發灶可能有不同的分子生物學變化。

6　MSI與其他基因

6.1MSI與BRAF基因聯合檢測鑒別診斷MSI-H結直腸癌及HNPCC研究顯示，BRAF基因突變只可能發生在MSI-H散發結直腸癌中而不發生在HNPCC中，目前考慮MSI-H散發結直腸癌中BRAF基因突變可能與hMLH1甲基化相關，87%hMLH1甲基化的結直腸癌細胞系中有BRAF基因突變，而hMLH1未甲基化的細胞系中BRAF突變率僅有4%［30］。

6.2MSI探究與新靶向治療研究發現，LY-294002和西羅莫司（PI3K/ATK/mTOR信號通路靶向劑）會抑制MSI腫瘤的表達［31］，這一發現進一步明確了MSI腫瘤的PI3K/ATK/mTOR信號通路，有助于研發新的靶向治療劑。

7　小結與展望

MSI與結直腸癌的發生有著密切的關聯，特別是HNPCC綜合征，部分結直腸癌的獨特臨床病理特征及生物學行為與MSI也呈現出一定的相關性。MSI-H結直腸癌表現出相對良好的預后，同時，在臨床化療中也有其獨特的指導作用，特別是Ⅱ期患者。通過結合檢測BRAF基因突變情況有利于HNPCC綜合征的診斷。隨著對MSI的進一步研究，將有利于研究者進一步明確MSI與結直腸癌發生的具體機制，聯合其他分子生物學指標更好地判斷結直腸癌預后及指導臨床化療，為腫瘤從同病標治轉向個體化治療提供依據。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.08.026

A

1009-5519（2016）08-1195-04

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（2015-12-07）