微衛星不穩定：癌症個體化治療的又一個關鍵指標？

微衛星不穩定性（Microsatellite instability，MSI）在癌症發生、治療和預後判斷中起著什麼作用？

作者丨中山大學腫瘤防治中心腫瘤科 青青子衿

來源丨醫學界腫瘤頻道

一

什麼是MSI？

微衛星是指分布在人類基因組中的簡單重複序列，一般由1-6個核苷酸組成，重複次數大約為5-50次。其長度由重複單位的拷貝數決定，是一類呈高度多態性的遺傳標記，可用於遺傳性疾病的連鎖分析和基因診斷。

MSI是指由於在DNA複製時插入或缺失突變引起的微衛星重複數目的改變。

二

為什麼會產生MSI？

錯配修復（Mismatch repair，MMR）基因是生物進化的保衛者，具有修復DNA鹼基錯配的功能，可維持基因組的穩定性和降低自發性突變。

目前已發現人類的MMR系統含有9個錯配修復基因，其產生的錯配修復蛋白主要有MLH1、PMS2、MSH2、MSH6、MLH3、MSH3和PMS1等。

MMR基因一旦出現問題，基因在複製過程中產生的錯誤會不斷累積起來。而這些基因錯誤往往就是癌症產生的元兇。

圖1 正常組織與腫瘤組織DNA微衛星重複數目的差別

也就是說，MSI是基因上發生改變，是錯配修復基因缺陷（dMMR）的果；dMMR是修復基因發生了錯誤，是產生MSI的因。

具體而言，臨床上微衛星的狀態分為：MSI低頻型（low-frequency MSI， MSI-L），微衛星穩定型（microsatellite stability，MSS），MSI高頻型（high-frequency MSI，MSI-H）。

我們可以簡單的理解為：dMMR=MSI-H。

兩者不同之處只是在於dMMR需要通過免疫組化來檢測（蛋白水平），而MSI微衛星不穩定需要通過聚合酶鏈式反應（PCR）來檢測（基因水平）。

三

MSI如何檢測？

微衛星狀態DNA的檢測主要是應用PCR，通過檢測腫瘤組織中DNA擴增的微衛星位點，然後與對應的正常DNA進行比較。

Promega標準要求檢測5個單核苷酸重複位點BAT-25、BAT-26、MONO-27、NR-21和NR-24以及兩個多核苷酸重複位點PENTA-C 和PENTA-D。

美國國家癌症研究所推薦對5個微衛星標誌物進行檢測來確定MSI狀態，其中包括兩個單核苷酸重複位點BAT-25和BAT-26以及三個多核苷酸重複位點D2S123,D5S346和D17S250。

而免疫組化用於檢測錯配修復蛋白（MLH1、PMS2、MSH2、MSH6），這些錯配修復蛋白通常在正常組織中表達，切片染色陽性，當缺乏特異性染色時說明一個或多個錯配修復蛋白基因的潛在失活。而錯配修復蛋白缺失臨床意義上等同於MSI-H，錯配修復蛋白表達完整意味著MSI-L或MSS。

微衛星狀態檢測的PCR法及免疫組化法均具有較高敏感性和特異性，兩者檢測的一致性大於92%，二者結合使用可以防止漏檢。

這裡附上幾份臨床檢測報告利於大家掌握理解。

圖2. PCR法檢測組織中DNA擴增的微衛星位點

圖3. IHC法檢測腫瘤組織中錯配修復蛋白

四

MSI在結直腸癌中起什麼作用？

MSI首先在結直腸癌中觀察到，並被認為參與腫瘤發生。結直腸癌中MSI約佔15%。

圖4 結直腸癌發病主要分子機制

結直腸癌中MSI-H發生存在以下特點：

• MSI在結直腸癌的發生率隨分期逐步下降，Ⅱ期中佔15%-20%左右，Ⅲ期中<15%，Ⅳ期則更少；

• MSI與右半結腸癌相關性更大，在大樣本量的Ⅱ/Ⅲ期結直腸癌患者中發現右半結腸癌中dMMR基因型所佔比例明顯較左半結腸癌中dMMR比例高（27% vs 9%）；

• 自升結腸至直腸,MSI-H發生比例逐漸下降。

結直腸癌患者的MSI狀態可用於治療效果的預測。多項研究表明，對於MSI-H的II期結直腸癌患者，氟尿嘧啶輔助化療無益，只有MSS的II期患者在氟尿嘧啶輔助化療中獲益。

最近研究表明，結腸癌患者的微衛星狀態可以作為免疫檢查點抑製劑治療的療效預測指標。多個臨床研究顯示，免疫檢查點抑製劑，如pembrolizumab、nivolumab 治療晚期或轉移性結直腸癌，MSI高的患者客觀反應率、無進展生存率明顯高於MSS的患者。

因此，2017版NCCN指南推薦PD-1單抗Pembrolizumab和Nivolumab用於具有dMMR/MSI-H分子表型的晚期或轉移結直腸癌的末線治療。

dMMR腫瘤細胞更易發生體細胞突變，從而表達更多異常突變蛋白質，更易被免疫系統識別。此外，dMMR腫瘤組織中有較多淋巴細胞浸潤，癌細胞更易表達PDL-1。上述也許是MSI-H的結直腸癌患者預後好、免疫抗體治療應答率高的原因之一。

MSI狀態還可用於結直腸癌患者的預後判斷。有研究發現，MSI高的結直腸癌患者的淋巴結轉移及遠處轉移的風險較低，I-II期的患者無病生存期較長。還有研究顯示，對於術後結直腸癌患者，MSS和MSI低的患者更容易出現術後複發。一項納入7642例I-IV期結直腸癌患者的大型薈萃分析提示MSI高的患者的生存預後明顯優於MSS的患者。

結直腸癌患者的微衛星狀態檢測在臨床上具有重要意義，不僅可以對患者進行預後評估分析，而且可以指導手術病理分期為II期、應用免疫抑製劑的晚期結直腸癌患者的治療。因此，MSI狀態可能是結直腸癌患者個體化治療的一個關鍵指標。

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（本文為醫學界腫瘤頻道原創文章，轉載需經授權並標明作者和來源。）

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