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

微衛(wèi)星不穩(wěn)定與結直腸癌臨床研究進展

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

結直腸腫瘤；DNA錯配修復；微衛(wèi)星不穩(wěn)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(shù)據(jù)顯示，結直腸癌發(fā)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(fā)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(fā)生一般認為是涉及遺傳和環(huán)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(fā)現(xiàn)遺傳性非息肉病性結直腸癌（HNPCC）與微衛(wèi)星序列有著重要關聯(lián)，且12%～15%散發(fā)結直腸癌有微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI）現(xiàn)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(fā)生、病理特征、預后、化療及與結直腸癌相關基因之間的聯(lián)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(wèi)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(tǒng)，其可以及時發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星序列復制錯誤并迅速修正，使得微衛(wèi)星序列高保真復制，從而維持微衛(wèi)星穩(wěn)定。部分腫瘤在發(fā)生過程中由于DNA錯配修復功能缺陷（dMMR）不能及時發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)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(wèi)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(tǒng)功能受損導致微衛(wèi)星序列重復摻入或缺失，引起微衛(wèi)星序列長度發(fā)生改變，從而表現(xiàn)出MSI［1］。目前微衛(wèi)星檢測位點有5個，根據(jù)Bethesda標準認定2個或以上的檢測位點不穩(wěn)定稱為高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI-H），1個檢測位點不穩(wěn)定稱為低度微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI-L），無檢測位點不穩(wěn)定稱為微衛(wèi)星穩(wěn)定（MSS）。

2　MSI與結直腸癌發(fā)生

目前關于結直腸癌發(fā)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(tǒng)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(fā)生并表現(xiàn)出MSI，這種情況在結直腸癌發(fā)生中表現(xiàn)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(fā)的MSI-H結直腸癌中同樣呈現(xiàn)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(fā)結直腸癌中不盡相同。在散發(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)，MSI-H結直腸癌患者發(fā)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(fā)生在右半結腸，腫瘤分化程度相對較低。2013年李新霞等［8］發(fā)現(xiàn)，MSI-H結直腸癌分化差，表現(xiàn)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(fā)生局部浸潤及淋巴結轉移；研究傾向認為MSI與結直腸癌發(fā)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(fā)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(lián)。Gryfe等［9］對607例散發(fā)結直腸癌患者的預后進行分析發(fā)現(xiàn)，MSI-H結直腸癌患者對比MSS患者具有顯著的生存優(yōu)勢，該研究首先發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)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(yōu)勢，考慮與入組的Ⅰ、Ⅳ期患者較少有關?？傮w來講，結直腸癌患者良好預后與其MSI間有明確關聯(lián)。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(huán)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(fā)現(xiàn)，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(shù)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(fā)生特異性細胞免疫引起腫瘤細胞溶解［17］。Drescher等［18］研究發(fā)現(xiàn)，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?？傊P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(xiàn)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(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)，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(fā)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(fā)現(xiàn)，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(tǒng)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(fā)細胞凋亡的信號，從而導致基因組不穩(wěn)定性增加，引起耐抗癌藥物突變體出現(xiàn)。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(lián)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(lián)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(lián)。

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(tǒng)一定論。Liang等［25］和Brueckl等［26］研究發(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)，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(lián)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(lián)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(shù)據(jù)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(fā)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(lián)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(fā)生在MSI-H散發(fā)結直腸癌中而不發(fā)生在HNPCC中，目前考慮MSI-H散發(fā)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(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)進一步明確了MSI腫瘤的PI3K/ATK/mTOR信號通路，有助于研發(fā)新的靶向治療劑。

7　小結與展望

MSI與結直腸癌的發(fā)生有著密切的關聯(lián)，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(xiàn)出一定的相關性。MSI-H結直腸癌表現(xiàn)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(fā)生的具體機制，聯(lián)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(jù)。

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（2015-12-07）