林奇综合征临床诊断、筛查与治疗的研究进展

冯俊,应荣彪#,姚俊,魏志平,徐欣华,吕小锦

浙江省肿瘤医院台州院区1肿瘤外科,2病理科,3内镜中心,浙江 台州3175020

结直肠癌是最为常见的胃肠道恶性肿瘤之一,在全球范围内结直肠癌的发病率和病死率均居前4位[1].在中国男性结直肠癌的发病例数占新发肿瘤患者的8.59%,居第5位,女性占9.08%,居第3位;中国结直肠癌患者的病死率居第5位[2].根据美国早期关于林奇综合征(Lynch syndrome,LS)的流行病学报道,每100例结直肠癌患者中就有2.8例是LS[3],而日本则是2.2例[4].虽然目前中国尚未对LS进行详尽的流行病学研究,但由于中国人口基数大,即使结直肠癌发病率低,依然存在数量巨大的LS患者,而这部分患者在临床上却常常被忽视[5-6].本文从LS的遗传基础和临床分型出发,就目前国内外对LS的诊断策略、筛查方式以及临床治疗手段进行文献综述.

1 LS的遗传基础

20世纪90年代,学者研究DNA错配修复(mismatch repair,MMR)途径中的基因突变是造成LS的原因.在基因水平上,LS患者的MLH1、MSH2、MSH6、PMS2或EPCAM等MMR编码基因至少有一个出现缺失,进而导致MMR功能缺失,难以纠正DNA复制过程中的错配,最终产生DNA微卫星不稳定(microsatellite instability,MSI)[7].而关键区域的MSI则会对正常信号通路转导、基因翻译与转录以及蛋白修饰表达等产生影响,最终造成肿瘤细胞的生成而导致肿瘤的发生[8-9].据估计,80%～90%的LS患者是由于MLH1和MSH2的有害突变引起的,余下的10%～20%则是由于MSH6和PMS2的突变引起的[10].此外,还有约3%的LS患者是由EPCAM的3'末端缺失引起MSH2启动子甲基化而引起的[11].

2 LS的临床分型

LS是一种常染色体显性遗传疾病,其表达变异以结直肠癌为主要的临床后果.同时,LS患者发生各种肠外恶性肿瘤的风险也显著升高.LS患者发生肿瘤的风险根据所涉及的基因以及由于基因-环境相互作用继发的表观基因组变化,而在具有相同的遗传性种系突变的家族中差异很大[12].

早期由于对LS的遗传学知识了解较少,所以LS被命名为遗传性非腺瘤性结直肠癌(hereditary nonpolyposis colorectal cancer,HNPCC)[13].随着对LS遗传学研究的不断深入,HNPCC这个强调易患结直肠癌的名字已被众多学者和机构所摒弃,并且根据患者基因检测的结果又发现4种LS的变体:Muir-Torre综合征、Turcot综合征、体制性错配修复缺陷综合征以及家族性X型结直肠癌.Muir-Torre综合征是一种罕见的LS表型变异,其特征为患者皮肤皮脂腺或毛囊肿瘤发生率极高,通常这部分患者是MSH2基因突变的LS患者[14].Turcot综合征是一种家族性多发性结肠腺瘤伴中枢神经系统恶性肿瘤的表型综合征[15].体制性错配修复缺陷综合征是指MMR基因具有双等位基因突变的患者或家族,其特征为儿童时期的咖啡斑点和LS相关的肿瘤高发生率[16].而家族性X型结直肠癌是指符合阿姆斯特丹标准Ⅰ但缺乏LS的MSI特征的病例.在这些病例中,结直肠癌确诊年龄均稍大于LS,并且这些患者肠外肿瘤的发生率及平均水平无差异[17].

此外,根据LS患者是否发生肠外肿瘤,LS又被分为LynchⅠ综合征和LynchⅡ综合征,其中LynchⅠ综合征仅发生结直肠癌一种肠内肿瘤,而LynchⅡ综合征则会发生胃癌和泌尿系统肿瘤等肠外肿瘤,但两者在结直肠癌的发病部位及年龄上又是相同的[5-6].

3 LS的诊断标准

LS的诊断必须进行基因水平的检测,即需要确认哪个MMR基因出现了突变,但对每个可疑患者进行MMR基因水平的检测受到经费与工作量的限制,显然是不可行的.因此,国际遗传性非息肉病大肠癌协作组以及美国国家癌症研究中心为LS的诊断制订了一系列的标准.

3.1 阿姆斯特丹标准

阿姆斯特丹标准Ⅰ是国际遗传性非息肉病大肠癌协作组于1991年为LS诊断制订的第一个临床可行性诊断标准,此标准认为对于符合以下5个诊断标准的可疑患者应该被诊断为HNPCC:①可疑患者整个家族中至少有3位以上被确诊为大肠癌;②家族中至少有1位LS患者为可疑患者的父母、子女以及兄弟姐妹;③可疑患者家族中连续两代人群中有被确诊为大肠癌的患者;④可疑患者家族中至少1位LS患者发病年龄<50岁;⑤排除家族性息肉病变.但在实际应用过程中发现约超过1/3的符合阿姆斯特丹标准Ⅰ的家族没有LS,并且由于该标准仅考虑结直肠癌(大肠癌)而未考虑LS相关性肠外肿瘤造成大量LS患者漏诊,所以随后在1999年进行更改并制订了阿姆斯特丹标准Ⅱ[18].与阿姆斯特丹标准Ⅰ相比,新制订的阿姆斯特丹标准Ⅱ主要将LS相关的肠外肿瘤纳入进去,但同样由于新制订的阿姆斯特丹标准Ⅱ过于严格,造成其灵敏度(约为60%)和特异度(约为70%)均较低.虽然目前在LS的临床诊断中阿姆斯特丹标准已经被逐渐摒弃,但在家族性X型结直肠癌诊断中已经得到广泛的认可.

3.2 改良版贝斯特指南

在2004年美国国家癌症研究中心对1996年制订的"贝斯特指南(标准)"进行了修正,形成了"改良版贝斯特指南",该指南(标准)是通过检测MSI或进行免疫组织化学检测诊断LS家族的标准,该指南认为对符合以下标准的可疑LS患者可考虑为LS而进行进一步的基因检测[19]:①确诊结直肠癌时年龄<50岁;②存在同时性和异时性的LS相关性肿瘤或多原发性结直肠癌;③肿瘤组织免疫组化检测到MSI-H表型,且为年龄<60岁的结直肠癌患者;④家族中至少有一位LS患者(<50岁)为可疑患者的父母、子女以及兄弟姐妹,且为结直肠癌患者;⑤家族中一级亲属(可疑患者的父母、子女以及兄弟姐妹)或二级亲属(可疑患者的祖父母、外祖父母、叔、伯、姑、姨、舅)至少2例LS患者.

3.3 MMR突变概率预测模型

MMR突变的基因水平检测是确诊LS的金标准,虽然对全部可疑患者进行基因检测是不可行的,但研究者基于患者性别、结直肠癌确诊年龄、性别和家族病史以及结直肠癌肿瘤部位等开发了3个可以用来预测个体MMR突变概率的计算机模型,这些模型可以被用来预测单一个体MMR的突变概率:MMRpredict、MMRpro以及PREMM1,2,6模型.研究发现,在以上3种临床预测模型中,MMRpredict在诊断LS中的特异度最高,而PREMM1,2,6的灵敏度则最高[10].以上3种临床预测模型在诊断LS上均优于阿姆斯特丹标准和改良版贝斯特指南[20].

4 LS的筛查

对所有可疑患者或者个人进行MMR基因水平上的检测是诊断LS的最佳方式,但受到经费与工作量的限制,这种方式显然是不可行的.目前对LS患者的筛查策略应该包括传统策略和通用策略两个方面.

4.1 传统筛查策略

传统筛查策略是指对符合以下任一标准的个人应该进行结直肠癌检测:符合阿姆斯特丹标准Ⅰ/Ⅱ、改良版贝斯特指南,已知家族中存在MMR基因突变携带者,通过预测模型得到MMR基因突变概率大于5%或年龄小于50岁的结肠癌患者.对于符合标准的可疑患者,应当就获取的肿瘤标本进行通用筛查策略.

4.2 通用筛查策略

LS的通用筛查策略应用对象是已经确诊的结直肠癌且年龄≤70岁或年龄>70岁的符合改良版贝斯特指南的结直肠癌患者.LS的通用筛查包括肿瘤标本分子层面的MSI检测和蛋白层面的MMR蛋白表达检测.在通用筛查策略中如果通过聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)进行肿瘤标本的MSI检测,如果未发现MSI则为正常,无需进一步检测;如果检测结果为MSI高表达,则应该通过免疫组织化学法进行MMR表达的检测.免疫组化检测肿瘤标本MMR蛋白的表达也应该包括两个方面:①检测出MLH1(通常也一并检测PMS2)表达缺失,然后检测BRAF基因(或MLH1启动子甲基化的检测)表达,如果检测发现存在BRAF基因突变或MLH1启动子甲基化则无需进一步检测;如果检测未发现BRAF基因突变或MLH1启动子甲基化则需要进一步基因测序检测以确诊.②检测出除MLH1外的MMR蛋白表达缺失则需要进一步基因测序检测以确诊.

目前LS的通用筛查策略不仅被美国遗传性/家族性高危结直肠癌临床指南和结直肠癌学会制订的LS评估与管理指南[10]所推荐,而且也被越来越多的欧美顶尖医疗机构应用于临床实践[21].Moreira等[22]在2012年进行的一项全球范围内的多中心研究表明,LS的通用筛查策略是目前所有LS筛查标准中灵敏度最高的,其他筛查策略均存在不同程度的应用局限性,如应用改良版贝斯特指南筛查LS的漏诊率为12%,耶路撒冷指南的漏诊率为15%,而通用筛查策略的漏诊率仅为5%.

5 LS的监测

LS患者发生结直肠癌的风险要高于平均风险人群,为60%～80%[23],并且LS发生结直肠癌的患者均具有一些显著特征,如发病部位位于右侧偏多,诊断时年龄较小和腺瘤转移较快等[8,24].所以对于已知MMR基因突变的患者及其一级亲属(除非明确排除MMR基因突变)进行早期结直肠癌筛查和年度肠镜检测可以显著降低患者的病死率[25-26].此外,与MSH5或PMS2基因突变相比,MLH1和MSH2基因突变的LS患者发生结直肠癌的风险要高得多,所以对于MSH5或PMS2突变的LS患者进行年度肠镜检测的开始时间可以晚一些[24,27].

2017版美国国家综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)[28]和 2017 版 欧洲医学肿瘤年会(European Society for Medical Oncology,ESMO)[29]对LS的监测指南较前一版本均未更新,监测指南指出:应对LS患者每1～2年进行一次监测,主要监测手段是进行肠镜检查.①对于LS患者及其父母、子女和兄弟姐妹等一级亲属从20～25岁或家族中确诊结直肠癌的最小年龄(<25岁)之前2～5年开始,每隔1～2年接受一次肠镜检查;②对于存在MLH1或MSH2突变的患者可采取①的监测方法;③对于MSH6或PMS2突变的患者,应从30～35岁开始,每隔1～2年接受一次肠镜检查,40～50岁后,每隔2～3年接受一次肠镜检查.

6 LS的治疗

6.1 LS的外科治疗

对于被确诊为结直肠癌的LS患者,有学者提出应采用结肠全切除或次全切除手术治疗,而不是对传统结直肠癌进行的局部切除治疗[30],因为研究指出LS发生结直肠癌的患者采用局部切除术后10年结直肠癌复发率约为16%[30],明显高于采用结肠全切除术患者的0～3.4%[31].此外,对于肿瘤发病部位在直肠的LS患者,全结直肠切除+回肠储袋肛管吻合术(ileal pouch anal anastomosis,IPAA)后的复发率要明显低于行直肠前切除术患者,故对于此类患者推荐IPAA手术治疗[31].

6.2 LS的其他治疗措施

研究指出,LS患者程序性死亡受体配体1(programmed cell death 1 ligand 1,PDCD1LG1,也称PDL1)的表达可引起MLH1启动子高甲基化[32].同时,LS患者中出现MSI-H的比例很高,虽然这部分患者早期治疗的预后较好,转移率低,复发率低,缓解期长,生存率较高,但是如果复发转移后对5-氟尿嘧啶化疗并不敏感,此类晚期结直肠癌患者可以考虑采用程序性死亡受体1(programmed cell death 1,PDCD1,也称PD-1)免疫治疗法进行治疗.此类患者也是PD-1药物治疗有效率较高的患者群[33].

7 小结

LS的诊断、筛查与治疗管理是十分棘手的临床问题.从LS临床诊断和筛查的角度来看,LS是最常见的肿瘤易感综合征,并且由于流行病学研究显示LS的发病率约为0.1%[1-2],而LS在大多数临床医师的临床实践中较为罕见,因此LS很容易被漏诊,这就提示临床医师在临床上对所有可疑患者应当严格询问其家族病史.此外,大量的临床实践提示,无论流行病学研究结论如何,对结直肠癌患者肿瘤组织进行分子和蛋白水平上的检测将有助于LS的确诊.另一方面,从LS的治疗管理角度来看,LS的监测治疗的目标是进行个性化的监控和治疗,这是由于LS不仅与基因型-表型相关,而且还受到修饰基因座和基因-环境(吸烟、饮食和肥胖等)的相互作用,可以预见在不久的将来随着科学技术的不断发展LS患者的治疗必将进入精准医学时代.

综上所述,中国关于LS的研究尚处于起步阶段,很多关于LS的诊断与治疗指南均参考国外,但很多国内外的研究均提示,在临床上应当重视LS的筛查与诊断,在基础研究上应当重视LS的表观遗传机制.