微衛星不穩定性在結直腸癌中的研究進展

張楚悅，付必莽，蘇瑩珍，危群，謝楠，曹凡，楊裔堅

（1.昆明醫科大學第二附屬醫院 肝膽胰外科，云南 昆明 650000；2.昆明學院醫學院公共衛生教研室，云南 昆明 650000；3.昆明醫科大學第二附屬醫院 病理科，云南 昆明 650000）

0 引言

結直腸癌（colorectal cancer，CRC）是消化道系統常見惡性腫瘤之一，其發生率和死亡率呈逐年上升趨勢，近十年CRC生存率無明顯改善[1]。CRC是大腸粘膜上皮和腺體發生的惡性腫瘤，大多數CRC呈散發性（非遺傳性），即散發性結直腸癌（sporadic colorectal cancer，SCRC）；而少數有遺傳背景，其中遺傳性非息肉病性大腸癌（hereditary nonpolyposis colorectal cancer，HNPCC）又稱林奇綜合征（lynch syndrome，LS），其發病率占CRC總發病率的3%-5%，90%以上的LS和10%-15%的SCRC均與微衛星不穩定性（microsatellite instability，MSI）有關[2]。本文就近些年來國內外對于結直腸癌微衛星不穩定性的研究以及與MSI相關基因在CRC研究進展的相關文獻進行綜述。

1 微衛星

微衛星DNA（microsatellite DNA），廣泛分布于原核及真核生物的基因組中，由于其等位基因片段的長度一般都在350個堿基對以下，故又稱為短串聯重復序列。微衛星DNA位于基因的外顯子、內含子、以及啟動子或外顯子與內含子交界處。微衛星最重要的特征是突變率很低，由于自發突變率在10-5至10-4間，核心序列的堿基數少并且突變率低。而正是因為微衛星高度穩定的特征，它可以作為衡量基因組穩定性的標記物[3]。

2 微衛星不穩定

MSI根據表達程度分為微衛星高度不穩定性（MSI-high，MSI-H）、微衛星低度不穩定性（MSI-low，MSI-L）、微衛星穩定（microsatellite stability，MSS）。由于DNA錯配修復（mismatch repair，MMR）功能缺陷而產生蛋白質缺陷時，無法執行正常的錯配修復功能導致基因不穩定，表達為修復錯誤，無法及時糾正的復制錯誤將繼續被累積，導致MSI的發生，使其無法發揮正常的調節作用。MSI可以通過復制的方式和細胞分裂的方式保留在細胞基因組中，引起異常的細胞增殖和分化，從而導致腫瘤的發生[4-5]。目前已知MSI表型存在于多種實體瘤中，包括CRC、胃癌、胰腺癌、膽管癌、子宮內膜癌和尿路上皮癌等[2]。

3 MSI的檢測

MSI多是由MMR蛋白表達缺失而導致MMR功能缺失所致的，故可通過免疫組化的方法檢測腫瘤組織中4種MMR蛋白（ mLH1、MSH2、MSH6和PMS2）表達，當腫瘤中的4種蛋白均陽性表達時，為MSS/MSI-L表型，任意一個MMR蛋白缺失為MSI-H表型。目前檢測MSI的“金標準”是多重熒光PCR 毛細管電泳法，在《CSCO結直腸癌診療指南2018版》中建議采用NCI推薦的5個微衛星位點（BAT-25、BAT-26、D2S123、D5S346和D17S250）進行MSI檢測，當5個位點均穩定為MSS，1個位點不穩定為MSI-L，2個及2個以上位點不穩定為MSI-H[2]。

4 MSI的臨床意義

4.1 LS的初篩。LS是一種常染色體顯性遺傳病，是錯配修復基因之一發生雜合性致病性胚系突變，或由EpCAM基因缺失導致MSH2不表達所致[2-6]，從而引起DNA重復序列產生及DNA修復錯誤，導致患者DNA出現MSI。MSI誘導促癌基因的激活或抑癌基因的失活，使基因突變率升高，加快了腺瘤發展為腺癌所需的時間。因此，MSI檢測可作為臨床上LS的初篩手段。

4.2 Ⅱ期CRC患者用藥指導和預后預測。目前，臨床上推薦對II期CRC患者進行手術后輔助化療，但對于組織學分化程度較差且為MSI-H表型的II期CRC而言，預后較好，被歸為低級別腺癌[2]。一項meta分析表明，II期的MSI-H患者死亡風險比MSI-L/MSS患者低35%，所以MSI-H是II期CRC獨立良好的預后指標[2-7]。不建議MSI-H表型的II期CRC患者術后5-FU單藥輔助化療，有研究表明，給予II期的MSI-H患者5-FU單藥輔助化療，不但不能從中獲益，生存期反而縮短[8]。但是給予免疫檢查點抑制劑（如帕博利珠單抗、納武利尤單抗）治療具有顯著效果[9]。因此，進行MSI檢測，不僅能判斷II期CRC患者的預后還能為化療藥物的選擇提供依據。

5 與MSI相關的基因在腫瘤中的研究進展

5.1 結直腸癌中Ras/Braf基因與MSI的關系。Braf基因位于人染色體7q34上，屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶Raf/Mil家族，Braf通過磷酸化Bim阻斷其與Bcl-2的結合，從而抑制細胞凋亡。Braf基因的突變可以通過干擾Bim而影響正常的生理作用并且抑制細胞凋亡，從而促進結直腸癌的發生發展。Braf基因的第15位外顯子激活區上的T1799A突變，能編碼B-RAFV600E突變型蛋白，其絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶的活性是野生型的500倍，可使得Ras/MAPK/ERK信號通路持續異常激活，促進結直腸癌的發生發展。有文獻指出，Ras基因的突變率與MSI呈負相關，而Braf基因突變率與MSI呈正相關[10]。有學者認為Ras/Braf基因突變對結直腸癌的影響要比MSI小。但在中國人和日本人的CRC中，KRAS的突變頻率高達30%-44%[11]。

5.2 結直腸癌中p53基因與MSI的關系。p53基因位于人染色體17p13.1。它能主動識別損傷的DNA并啟動修復機制。表達正常的P53蛋白可以阻斷G1/G0期，使細胞不進入S期，抑制細胞的異常增殖，起到抑癌的作用。當p53基因發生突變時，p53誘導細胞凋亡的作用消失，介導異質細胞異常增殖。研究發現，在結直腸癌中p53的突變率達40-50%，在晚期結直腸腺瘤癌變過程中p53的突變率達80%。程蕾等人指出P53蛋白在CRC腺瘤向腺癌轉化的過程中，P53抑癌基因存在缺失或突變。Liu等人指出，84%的MSS腫瘤在P53中具有突變且P53突變型腫瘤在MSS腫瘤中預后差[12]。趙喜連的實驗結果顯示，P53在MSI中的突變率為42.6%，與MSI呈負相關，MSI患者的預后較好且受益于5-FU化療藥物[13]。

6 結論

綜上所述，DNA錯配修復蛋白在結直腸癌和子宮內膜癌及其他實體瘤中具有重要的臨床意義。隨著各種檢測技術的發展，促進了惡性腫瘤MSI狀態的普篩工作，提高了臨床醫師對該疾病的診治率，也為結直腸癌患者的個體化治療提供了可靠的依據。Ras/Braf、P53等基因與MSI關系密切，由于基因的作用機制和部位不同，導致了不同的MSI狀態，基因的表達也有所不同。