微卫星不稳定（MSI）与结直癌发病及预后的关系

马纪周 杜勇军 撖俊 张佳佳

摘要：结直肠癌微卫星不稳定（MSI）检测具有多重临床病理意义。MSI是指DNA甲基化或基因突变致错配修复基因丢失，从而导致微卫星重复序列长度的改变。散发性（MSI）结直肠癌多位于近端结肠，易伴发肠内及肠外其他器官多发性肿瘤，预后较好但对5-氟尿嘧啶疗效欠佳。因此结直肠癌患者对于氟尿嘧啶类药物敏感性成为患者能否从化疗中获益的重要因素，也成为各位学者的研究热点。结直肠癌目前在国内外发病率均逐渐升高，成为危害人类生命的重要疾病，且遗传倾向明显，是目前人类恶性肿瘤中遗传变化最明显的肿瘤。对于结直肠癌的发病研究表明，染色体不稳定（chromosome instability）为结直肠癌发病的主要原因，其机制仍未完全阐明。近年的研究发现微卫星不稳定（microsatelite instability）为结直肠癌发病的另一重要机制，是遗传性非息肉病性结直肠癌（heredi-tary non-polyposis colorectal cancer， HNPCC ）及部分散发性结直肠癌发生的重要原因。目前关于微卫星不稳定的研究不仅于发病机制上，与结直肠癌预后的关系也成为目前研究的热点。

关键词：MSI检测；错配修复；结直肠癌

【中图分类号】R246.5 【文献标识码】A 【文章编号】1672-8602（2014）08-0128-01

1 MSI的发生机制及其判定

微卫星（Microsatellite）DNA是广泛分布于原核和真核生物基因组中短的串联重复序列，约占人类基因的10%，核心序列为1～6 bp。这类基因多位于基因非编码区以及染色体的近端粒区，在人群中表现为高度多态性主要是由于重復序列长度的数目不同，正常个体体细胞在生长发育过程中其长度（或重复序列的重复次数）保持不变。经统计学计算，微卫星的自发突变率为 10-4～10-5。微卫星DNA具有较高的遗传稳定性，呈孟德尔共显性遗传。体细胞的MSI首先在研究结肠癌组织的研究中发现：在大部分患者特别是遗传性非息肉性结肠癌（HNPCC）患者的肿瘤细胞中广泛存在DNA重复序列长度的改变（即MSI），其重复序列长度越长，突变频率越高。产生MSI的原因主要是DNA复制过程中滑动或修复时滑动链与互补链碱基错配， 导致一个或几个重复单位的插入或缺失，由于重复拷贝数发生大的变化而使某些重要功能的基因发生功能改变，其中涉及到的重要基因是错配修复基因（如hMHL1，hMSH2，hMSH6等）。这类基因表达产物的功能是纠正因环境因素所致的DNA复制过程出现的错误，确保复制过程的“保真性”。当发生MSI时修复能力即大大减弱，甚至失去活性。如果MSI发生于控制生长和增殖的基因（如BAX和TGFβ），将导致肿瘤的发生。细胞DNA错配修复系统基因突变，使得在DNA复制过程中出现的错误无法得到纠正，导致基因突变率升高，微卫星序列和其他序列突变的累积致使MSI的发生，同时也一步步迈向恶性变的过程，最终形成MSI型结肠癌。错配修复系统功能丧失是MSI型结肠癌形成过程中的早期分子生物学事件。

2 MSI的临床病理学意义

随着对MSI与肿瘤关系研究的深入，表明很多肿瘤的发生与MSI相关，MSI是继癌基因、抑癌基因发现之后的又一肿瘤发生的新途径，在肿瘤预防、诊断和治疗上有重大意义，MSI在肺癌、食管癌、膀胱癌早期诊断方面具有很高的特异性。研究基因组MSI的发生也有助于发现新的抑癌基因（易感基因或疾病基因）。PCR是判定MSI型肿瘤的 "金指标"，利用免疫组织化学检测MSI-H，虽可能由于错配修复基因突变、蛋白产物表达但是其产物功能减弱甚至丧失的极少数病例出现假阳性而漏检，但是利用单克隆抗体筛查hMLH1 、hMSH2蛋白，对MSI-H的判定仍具有很高的特异性和准确性。有文献报道：同时用PCR检测MSI与利用抗hMLH1、抗hMSH2单克隆抗体检测1144份结肠癌标本，其中350例（30.6%）被检测为MSI-H的免疫组织化学显示其中323例表现为hMLH1（70.6%）或hMSH2（29.4%），敏感性达92.3%、特异性为100%，仅有3.3%的MSI-H病例表达上述基因蛋白。与PCR技术相比有快速、灵敏、成本低等优势，故适宜用于HNPCC的家系分析和大规模的流行病学调查。大量文献报道，MI-H结肠癌与MSS型结肠癌相比具有独特的临床病理学和分子生物学特征：前者预后较好，较多炎症细胞浸润，在II、III期结肠癌中，MSI-H型肿瘤患者五年生存期高于后者；MSI-H型肿瘤细胞分化程度低、浸润组织更深、较少淋巴结转移、原发病灶多位于右结肠，对辅助化疗药物如氟尿嘧啶等不敏感，但体外实验表明拓扑异构酶抑制剂喜树碱能明显杀死此类细胞。肿瘤的预后与肿瘤的早期发现早期治疗密切相关，寻找特异的肿瘤分子标记如MI的研究，对临床用药、预后等方面都具有指导意义。

3 微卫星不稳定与结直肠癌预后的关系

近年研究发现微卫星不稳定是结直肠癌发病的一重要机制，并与结直肠癌患者临床病理特点及预后相关。目前国内外学者进行多项研究就微卫星不稳定性与结直肠癌患者的预后进行探讨，多数研究证实，MSI-H患者具有独特的临床病理特征，但其与预后的关系尚未统一。有研究证实MSI-H患者预后更好，也有研究得出相反的结果。Wang等[1]对106例结直肠II期患者进行分析指出，MSI-H患者的5年生存率较MSI-L/MSS患者明显升高，差异具有统计学意义（P=0.045）。Guastadisegni等[2]对31个研究所涉及的12782例患者的MSI状态及预后的关系进行分析，结论为通过总生存期（OS）及无疾病生存期 （DFS）判断预后，MSI-H患者预后存在明显优势。Kang等[3]对564例II-III期结直肠癌患者进行研究，其中394例患者接受了以氟尿嘧啶为基础的化疗，结果显示MSI表达状态对预测患者预后具有积极意义，MSI-H患者的DFS较MSI-IJS患者明显升高，差异具有统计学意义（p=0.036），但MSI-H患者的OS较MSH-L/S有延长趋势，但差异无统计学意义（p =0.098）。孟文建等[4]对128例散发性直肠癌II-III期手术切除患者进行分析，未发现MSI-H患者的预后较MSI-L/MSS患者存在优势（P=0.986）。将II期和III期直肠癌患者分开分析，也未见MSI-H肿瘤患者预后明显优于MSI-IJMSS肿瘤（P=0.705和P=0.664）。

综上，已证明微卫星不稳定是结直肠癌的一重要致病机制，并与错配修复基因的确失高度一致，可认为正是MMR基因的不表达导致微卫星不稳定。各项研究证实MSI-H患者存在独特的临床病理特征。但MMR基因、MSI状态、LOH与结直肠癌患者预后及术后氟尿嘧啶为基础的化疗敏感性的关系尚未达成共识，仍需进一步研究以指导临床治疗。

参考文献：

[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，于永扬等.微卫星不稳定在散发性II-III期直肠癌 中的意义[J]重庆医学，2010，39（18）：2420-2426