微卫星不稳定与结直肠癌临床研究进展

汪加亮 综述，程勇审校（重庆医科大学附属第一医院胃肠外科，重庆400016）

微卫星不稳定与结直肠癌临床研究进展

汪加亮 综述，程勇△审校
（重庆医科大学附属第一医院胃肠外科，重庆400016）

结直肠肿瘤；DNA错配修复；微卫星不稳定；综述

结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一，WHO关于全球癌症状况的最新数据显示，结直肠癌发病率在恶性肿瘤中居第4位，在肿瘤死亡原因中居第3位。结直肠癌发病率呈逐渐升高趋势，成为危害人类生命健康的重要疾病。目前关于结直肠癌的发生一般认为是涉及遗传和环境等诸多因素相互作用所致的一个多步骤、多基因改变的复杂过程。而结直肠癌遗传倾向是恶性肿瘤中最明显的一个，目前已得到公认。有研究发现遗传性非息肉病性结直肠癌（HNPCC）与微卫星序列有着重要关联，且12%～15%散发结直肠癌有微卫星不稳定（MSI）现象［1-2］。目前研究证实，MSI结直肠癌生物学行为、预后及治疗都有其相对特殊的一面。本文将从MSI与结直肠癌发生、病理特征、预后、化疗及与结直肠癌相关基因之间的联系作一综述，进一步探讨MSI与结直肠癌的个体化治疗。

1　MSI

1980年Wyman等首先提出微卫星序列，该序列是由2～6个核苷酸组成，以二核苷酸的重复序列（CA/GT）n最为常见。正常细胞在增殖过程中，有完整的DNA错配修复系统，其可以及时发现微卫星序列复制错误并迅速修正，使得微卫星序列高保真复制，从而维持微卫星稳定。部分肿瘤在发生过程中由于DNA错配修复功能缺陷（dMMR）不能及时发现微卫星序列在复制过程中的错误，从而导致重复单位插入或缺失引起微卫星序列长度的改变进而导致MSI。目前的研究倾向认为，由于细胞错配修复系统功能受损导致微卫星序列重复掺入或缺失，引起微卫星序列长度发生改变，从而表现出MSI［1］。目前微卫星检测位点有5个，根据Bethesda标准认定2个或以上的检测位点不稳定称为高度微卫星不稳定（MSI-H），1个检测位点不稳定称为低度微卫星不稳定（MSI-L），无检测位点不稳定称为微卫星稳定（MSS）。

2　MSI与结直肠癌发生

目前关于结直肠癌发生与MSI的研究通常与DNA错配修复相结合。研究倾向认为，DNA错配修复系统存在缺陷（突变、沉默及甲基化）时会引起错配修复蛋白（hMSH 2、hMSH 3、MSH6、hMLH1、hPMS1、hPMS2）表达减少或不表达，同时引起DNA修复能力下降，从而导致肿瘤发生并表现出MSI，这种情况在结直肠癌发生中表现得更为突出。2003年Ericson等［3］报道，87%的HNPCC 有DNA错配修复基因的蛋白表达缺失；而在散发的MSI-H结直肠癌中同样呈现出错配修复（MMR）蛋白表达缺失或明显减少［4］。dMMR与MSI之间的关系在HNPCC和散发结直肠癌中不尽相同。在散发的MSI-H结直肠癌中以hMLH 1基因启动子甲基化常见，从而引起hMLH1基因沉默导致相应的MMR蛋白缺失或减少［5］。而在HNPCC中，hMLH1和hMSH2蛋白表达均显著减少。由此可见，dMMR与MSI有显著的一致性，二者及其相互作用成为结直肠癌发病的一个重要机制。

3　M SI与结直肠癌的临床病理特征

2010年Huang等［6］研究发现，MSI-H结直肠癌患者发病年龄较早，分化程度低，且低分化腺癌及黏液腺癌多见，淋巴结转移及局部浸润较为少见［7］。2015年瑞典科学家Birgisson等［7］在研究中同样指出，MSI-H结直肠癌多发生在右半结肠，肿瘤分化程度相对较低。2013年李新霞等［8］发现，MSI-H结直肠癌分化差，表现出黏液分化、绒毛乳头状结构、肿瘤间质Crohn反应，而MSI与患者年龄、性别、部位等无显著相关性。上述各项研究一致证实，MSI结直肠癌分化程度低且低分化腺癌及黏液腺癌多见，但较少发生局部浸润及淋巴结转移；研究倾向认为MSI与结直肠癌发病部位有关，且以右半结肠多见。对于MSI与结直肠癌患者的性别、发病年龄之间的关系目前仍有争议，有待进一步研究确定。

4　MSI与结直肠癌预后

大量临床观察、回顾性研究及meta分析均证实，MSI与结直肠癌预后有着密切关联。Gryfe等［9］对607例散发结直肠癌患者的预后进行分析发现，MSI-H结直肠癌患者对比MSS患者具有显著的生存优势，该研究首先发现MSI是结直肠癌患者预后的独立判断指标。随后多项针对Ⅱ/Ⅲ期结直肠癌（没有行术后化疗）患者的研究证实，MSI-H患者总生存期（OS）及无病生存期（DFS）明显延长［10-11］。2005年一篇荟萃32项研究、囊括78 642例结直肠癌患者的meta分析显示，MSI-H对于结直肠癌的相对危险度为0.65，显示MSI对结直肠癌患者的保护作用，其中对Ⅲ期结直肠癌患者的保护作用最显著，Ⅱ期次之［12］。2013年徐燕等［13］关于MSI结直肠癌与预后的meta分析显示，MSI-H对于患者OS及DFS有明显保护作用。同样，Guastadisegni等［14］对31项研究进行meta分析发现，MSI-H结直肠癌患者的生存率与总体生存率比值比为0.6，无瘤生存率比值比与之相近，为0.58，从而证明肿瘤患者的MSI与其良好预后有密切关系。Benatti等［15］对Ⅰ～Ⅳ期结直肠癌患者进行了研究，其中Ⅱ期患者491例，Ⅲ期461例，Ⅰ期126例，Ⅳ期184例，发现Ⅱ、Ⅲ期的MSI-H结直肠癌患者预后较MSS者好，而Ⅰ期和Ⅳ期肿瘤则没有此类优势，考虑与入组的Ⅰ、Ⅳ期患者较少有关。总体来讲，结直肠癌患者良好预后与其MSI间有明确关联。但结合肿瘤分期，目前比较一致的观点是Ⅱ/Ⅲ期结直肠癌患者可从MSI中获益，但对于Ⅰ/Ⅳ期的患者能否获益目前的研究仍不确定。

关于结直肠癌患者能从MSI中获益的具体机制尚不明确，目前主要有以下几种观点。（1）环氧化酶-2 （COX-2）途径：COX-2可以促进肿瘤细胞生长、抑制凋亡及促进肿瘤细胞转移。张英辉等［16］研究发现，COX-2的表达量与MSI呈负相关。（2）肿瘤浸润性T细胞途径：MSI阳性结直肠癌患者癌组织中有一定数量的肿瘤浸润性T细胞，这些T细胞中有潜在活化的细胞毒性T细胞，MMR突变产生的新肽链可激活此类细胞产生特异性T细胞，从而发生特异性细胞免疫引起肿瘤细胞溶解［17］。Drescher等［18］研究发现，MSI-H患者癌组织中的CD8+T细胞的检出率明显高于MSH-L患者。总之，关于结直肠良好预后与MSI的具体生物学机制尚不清楚，有待科学实验及临床研究进一步明确。

5　MSI与结直肠癌化疗

由同病标准化同治转向个体化治疗是21世纪肿瘤治疗追寻的一个目标，MSI在结直肠癌治疗中的指导作用也成为现阶段研究一个热点。

手术治疗目前仍是结直肠癌治疗最有效的治疗手段，结直肠癌术后辅助化疗的地位也得到广泛认可。Ⅲ期患者化疗效果基本得到公认，但关于Ⅱ期患者化疗与否目前仍有争议。为了更好掌控化疗在Ⅱ/Ⅲ期患者中的作用，肿瘤个体化治疗已成为研究的热点，MSI在化疗中的预测作用便是其中的重要组成部分，特别是以5-氟尿嘧啶（5-Fu）为基础的化疗与MSI预测作用之间关系的研究。从2011年开始，NCCN指南便明确指出，Ⅱ期结直肠癌患者伴MSI-H时预后好，不会从5-Fu辅助化疗中获益，推荐Ⅱ期患者应行MMR检查，分化差的病理类型如果伴MSI-H则不认为是高危因素，不推荐行化疗。目前有以下临床研究与此项结论是一致的。Sargent等［19］在其系列临床研究中发现，以5-Fu为基础的化疗方案对pMMR和Ⅲ期dMMR结直肠癌患者有效，可提高其DFS，但对于dMMRⅡ期结直肠癌患者则无此疗效，甚至对MSI结直肠癌患者有危害，可显著降低其DFS 和OS。法国Des Guetz等［20］对Ⅱ～Ⅲ期结直肠癌行根治术后患者进行研究发现，MSI-H患者不能从以5-Fu为基础的术后辅助化疗中获得更佳的无复发生存期，而MSS患者可从5-Fu为基础的辅助化疗中获益。2013年徐燕等［13］在对30篇文献，包含12 530例病例进行meta分析发现，MSS患者行以5-Fu为基础的化疗生存率明显提高，生存率为51.5%；而MSI-H患者行5-Fu为基础的化疗与未化疗者比较，虽然生存率有提高，但差异无统计学意义（P＞0.05）。与上述临床试验相对应的基础研究同样证实了上述结论。Meyers等［21］研究表明，5-Fu处理结肠癌细胞系后，hMLH1阴性者（此类患者通常为MSI患者）较阳性者更具有抵抗性，其机制可能是5-Fu损伤DNA但对细胞的损伤可能是非致死性的，LMLH1阳性者修复能力强，若损伤不能修复时便会停滞细胞周期，甚至启动凋亡程序，而阴性者识别、修复损伤的能力弱，不能产生触发细胞凋亡的信号，从而导致基因组不稳定性增加，引起耐抗癌药物突变体出现。Tajima等［22］进一步证实，hMLH1和hMLH2的二聚体可以与5-Fu特异性结合而引起细胞凋亡。综上所述，可以将MSI-H作为Ⅱ/Ⅲ期结直肠癌用5-Fu为基础化疗的预测指标，特别是对Ⅱ期患者术后辅助化疗有着独特的指导作用，即MSI-H的Ⅱ期结直肠癌患者预后相对较好，以5-Fu为基础的术后辅助化疗不能使之获益。

然而有研究显示，MSI-H这种独特的预测作用会因联合用药而减弱或消失，Ⅲ期MSI-H结直肠癌患者接受5-Fu与伊立替康或5-Fu与奥沙利铂的联合化疗其预后与接受同样化疗方案的MSS患者相似或更好［23-24］。这就需要进一步探究MSI与伊立替康及奥沙利铂之间的关联。

关于MSI在Ⅳ期结直肠癌患者化疗中的预测作用目前尚无统一定论。Liang等［25］和Brueckl等［26］研究发现，MSI-HⅣ期结直肠癌患者与MSS患者比较，以5-Fu为基础的化疗可以带来更好的预后。近年吴宇辰等［27］研究发现，与Ⅳ期MSS患者比较，MSI患者可从奥沙利铂与5-FU为基础的联合化疗中获得更好的PFS及疾病控制率，且MSI可以作为PFS的独立预测因素。然而Müller等［28］和Koopman等［29］研究则提示，对比MSS结直肠癌患者，以5-FU为基础的化疗（或联合奥沙利铂）并不能使MSI-HIV期结直肠癌患者生存获益。关于MSI在Ⅳ期结直肠癌化疗中的预测作用目前尚未被认可，主要基于Ⅳ期MSI-H的结直肠癌患者相对较少，缺乏大数据研究；同时，由于研究对象化疗前的处理方案不同，亦会对研究对象的结局产生显著不同；应注意Ⅳ结直肠癌患者肿瘤本身生物学特性的差别，如转移灶与原发灶可能有不同的分子生物学变化。

6　MSI与其他基因

6.1MSI与BRAF基因联合检测鉴别诊断MSI-H结直肠癌及HNPCC研究显示，BRAF基因突变只可能发生在MSI-H散发结直肠癌中而不发生在HNPCC中，目前考虑MSI-H散发结直肠癌中BRAF基因突变可能与hMLH1甲基化相关，87%hMLH1甲基化的结直肠癌细胞系中有BRAF基因突变，而hMLH1未甲基化的细胞系中BRAF突变率仅有4%［30］。

6.2MSI探究与新靶向治疗研究发现，LY-294002和西罗莫司（PI3K/ATK/mTOR信号通路靶向剂）会抑制MSI肿瘤的表达［31］，这一发现进一步明确了MSI肿瘤的PI3K/ATK/mTOR信号通路，有助于研发新的靶向治疗剂。

7　小结与展望

MSI与结直肠癌的发生有着密切的关联，特别是HNPCC综合征，部分结直肠癌的独特临床病理特征及生物学行为与MSI也呈现出一定的相关性。MSI-H结直肠癌表现出相对良好的预后，同时，在临床化疗中也有其独特的指导作用，特别是Ⅱ期患者。通过结合检测BRAF基因突变情况有利于HNPCC综合征的诊断。随着对MSI的进一步研究，将有利于研究者进一步明确MSI与结直肠癌发生的具体机制，联合其他分子生物学指标更好地判断结直肠癌预后及指导临床化疗，为肿瘤从同病标治转向个体化治疗提供依据。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.08.026

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（2015-12-07）