【1437】【一文概览】结直肠癌错配修复状态的价值

1、1437 1【一文概览】结直肠癌错配修复状态的价值引言本部分内容的详细论述参见【肿瘤资讯】APP “结直肠癌共识分子亚型和精准医疗进展”、“错配修复缺陷在结直肠癌个体化治疗中的作用” 和“结直肠癌微卫星不稳定性 作用的进展”。结直肠癌（CRC）是一组异质性疾病，传统上按分子途径分 为二大类：染色体不稳定型（CIN）和微卫星不稳定型（MSI）, CIN又分为3类共识分子亚型（CMS ）: CMS2、CMS3和 CMS4 , MSI或错配修复缺陷 dMMR肿瘤多代表 CMS1亚 类，其诊断依靠PCR或IHC方法检测特定的微卫星序列是 否扩增或MMR蛋白是否缺失。CRC的第三种分子途径是“锯齿状通路

2、”，特征是抑癌基因启 动子富含CpG岛区域的DNA过甲基化，止匕种CIMP表型与 散发MSI有交叉，源于 MLH1启动子甲基化和 BRAF突变 活化，BRAF检测或MHL1启动子甲基化检查可排除林奇综 合征（LS ）。CRC中的MSI/MMR状态具有如下4个作用：检测LS ,患 者因此可从密切随访、预防性阿斯匹林、根治性手术、不同 的辅助治疗中获益；预后，MSI肿瘤较少淋巴结转移和同时性肝转移，细胞分化程度与预后无关，不过转移性疾病时 MSI为不良预后作用；化疗反应，II期患者不能从化疗中获益；免疫调节治疗。本文主要论述MSI肿瘤的病因与诊断,并总结MMR状态对治疗CRC的重要性。微卫星不稳定

3、性 MSI是DNA MMR系统缺陷的一种反应， DNA MMR缺陷可致“突变表型”，形成免疫表型。误配修复基因系统 MMR对保证遗传学稳定性非常重要， 二聚体 MSH2/MSH6 ( MutS a )和 MSH2/MSH3 ( MutS B ) 负责检测复制错误，招募MLH1/PMS2降解突变片段并重新 合成 DNA。MSH6 表达是 MSH3 的 10 倍，MutS a : MutS B 为10: 1,因DNA损害引起的细胞周期捕获和程序化细胞 死亡也需要 MMR系统参与，因此dMMR时严重受损细胞不 能去除，导致突变和癌症发生进展。MSI和MSS CRC 的表型差别 MSI CRC 的病因

4、1)林奇综合征LS是MMR基因突变的显性遗传病， 主要由MLH1和 MSH2 胚系突变引起，MSH6和PMS2突变较少见；MLH1或MSH2 胚系半等位基因甲基化引起的“表观突变”也是原因之一； EpCAM位于MSH2上游，其缺失致 MSH2表观沉默，也与 LS有关；LS需MMR双等位基因均失活才会发生。 HYPERLINK 网址提供了 LS相关癌症类型、发病 年龄和致癌基因缺陷的详细内容。怀疑LS时应详细询问家族史，采用阿姆斯特丹标准和百塞 斯达修订标准评估，最近还有MMR-pro、PREMM和MMR predict程序进行计算评估。推荐 LS患者严格随访，预防性 结肠切除无意义，但预防性子

5、宫和卵巢输卵管切除能降低子 宫内膜癌和卵巢癌风险。随访内容包括：25岁（家族内最早发病不足 30岁时，以最 早实际发病年龄-5）起每1-2年进行一次结肠镜；家族内有 胃癌患者或高胃癌风险时，30岁起2年一次上消化道内镜。有些检查如盆腔超声、CA125、阴道检查均缺少高水平证据 支持。因敏感性低，不推荐其它LS相关癌症随访。关于 LSCRC的正确手术方式仍有争议， 有良好证据支持阿斯匹林能 减低LS CRC风险。2） “林奇样综合征（LLS） ”和MSI CRC新病因 MMR基因体突变、启动子甲基化和胚系突变均参与dMMR ,但极少一部分 MSI肿瘤并无直接的 MMR基因改变。不足 35%的肿瘤

6、表现为IHC方法的MMR状态异常或分子分析时 表现为MSI,且有LS相似家族史，但其遗传学检查未发现 MMR基因遗传突变，也不能证实存在散发MLH1启动子过甲基化，这称作LLS,占所有疑为LS患者的70% o LLS可能源于莫些非 MMR基因突变，导致与 LS非常一致 的肿瘤表型；也可能是 MMR基因发生了标准方法不可检测 到的突变；MH3双等位基因突变时可发生 MSI CRC，但其 重复序列长度超过传统 MSI检测长度；另一种可能就是MMR基因体突变伴其它等位基因的LOH，如POLD1、POL、MUTYH、FAN1、NTHL1、PIK3CA、BRCA1/2、PTEN、STK11、SMAD4、

7、BMPR1A、KLLN、AKT1、AXIN2、BUB1 和 BUB3。3）家族性X型CRC具有CRC家族史，满足阿姆斯特丹标准，完整的DNA MMR , PCR法未发现 MSI ,此时称作家族性 X型CRC （ FCCTX ）。 FCCTX患者CRC风险是普通人群2倍，缺少结肠外癌症表 现。其遗传学机制不清，与 LLS 一样，可能是几个相关基因 突变所致。4）结构性 MMR缺陷（CMMRD ）综合征（MMR双等位基 因结构性突变）结构性MMR缺陷综合征患者的所有组织均为MMR缺陷，是少见MSI CRC病因。患者临床表型不同于 LS,极早发生 血液学肿瘤、脑肿瘤和小肠癌症。CRC亦可发生，外显性

8、低 于其它MSI肿瘤，多发生于左半结肠，与 LLS和LS 一样， 5）散发 MSI CRC散发MSI相关CRC多数源于获得性 MLH1启动子过甲基化， 其遗传背景是所有基因启动子的过甲基化，即CIMP ,90%MSI CRC 属于此种机制。散发MSI CRC 与LS CRC 具 有许多相同特征，但散发者多为女性、年龄较大，多源于锯 齿样结构损害。BRAF是MAPK信号途径一员，直接作用于RAS，活化MEK , 促进肿瘤发生。BRAF pV600E (c.1799T A) 突变发生率 15 t20% ,具有重要的预后和治疗意义， 文献显示散发 MLH1 MSI CRC 的BRAF突变达63.5%

9、 ,多数具有 BRAF活化突 变的CRCs也表现为 CIMP ,而CIMP和BRAF突变在LS 相关肿瘤中不足1%,因此BRAF突变可用作排除标准。不 过结肠外散发肿瘤的 BRAF突变频度较低，对区分散发 dMMR与LS相关结肠外肿瘤无意义。MMR状态命名与确定 1. MSI诊断PCR法检测肿瘤和正常细胞的核酸重复序列并进行比较， 30 40% 为 MSI-H , V 30 -40% 为 MSI-L ,无 MSI 者为 MSS , MSI-L的作用仍有争议， MSI CRC 仅指MSI-H CRC ,与 dMMR CRC 可互换应用。IHC 检测dMMR肿瘤MMR 蛋白包括 hMLH1、hMS

10、H2、hMSH6 和 hPMS2 ,采 用旧C检测MMR蛋白可以代替PCR法检测MSI ,所有MMR 蛋白正常表达提示肿瘤 DNA MMR 正常，不过5% MSI CRC 也可有MMR蛋白全表达，因此IHC检测MMR蛋白不能完 全排除dMMR ,原因包括dMMR缺陷由上述4种基因之外 的MMR基因异常所致，或是 MMR蛋白虽有表达但功能异 常。真核MMR蛋白为异二聚体，hMSH2和hMLH1蛋白是主亚单位，突变缺失时其伴随亚单位表达也常缺失，hMSH6或 hPMS2单独表达缺失见于各自基因的结构性突变，并不影 响hMSH2或hMLHI表达，IHC检测蛋白缺失既可以是 MMR 基因突变也可以是其

11、它 CRC相关基因突变所致。此外 EpCAM 体突变致 MSH2过甲基化引起的 LS也会导致 旧C 检测时MMR蛋白表达缺失，但此时MSH2突变分析为阴性， 有研究显示 MSH2阴性CRC中EpCAM免疫染色阴性时提 示EpCAM 异常，特异性 100%。PCR法与旧C法检测MMR状态MSH6结构性突变时PCR法可能不能发现 MSI ,这是DNA MMR系统功能冗余所致， 但IHC法此时可发现 MSH6表达 缺失；IHC检测的最大缺点是无法发现蛋白表达不变、但功 能缺失的少见错义突变， 常见于MLH1和MSH6基因，此时 PCR法检测MSI有助于发现 MMR陷缺；同时结合 BRAF 的检测有助

12、于确定 LS风险。NGS在明确MMR状态中的作用有研究显示根据癌症突变负荷，NGS法检测dMMR优于IHC 和PCR ,同时还证实了突变负荷与 PD-1阻滞治疗疗效间的 关联；NGS还可发现一些标准检测未发现的LS;可以发现DNA MMR基因体突变伴随 LOH及附加基因结构性突变， 导致dMMR o不过目前用于 NGS检测的CRC基因组合尚 无共识推荐，存在结论不一致或假阴性的情况。MMR状态是林奇综合征诊断的重要依据小于50岁的早发CRC ,家族史对确定LS很关键，如阿姆斯特丹和百塞斯达示准，但吻合率较低，2009年Jerusalem标准推荐所有 CRC 进行IHC和PCR检测MMR蛋白和M

13、SI，最大可能鉴别LS。 BRAF突变与 CIMP相关，50 70%的散发dMMR CRC 通常 为MLH1启动子获得性过甲基化所致，因此建议BRAF和/MLH1启动子过甲基化检查以排除散发疾病。当肿瘤无 MLH1表达且BRAF突变阴性或 MLH1启动子过甲基化阴性 时，或肿瘤缺少 MSH2、MSH6或PMS2表达时应进行遗传 学检测（图1和2）。图1 IHC检测流程图2 IHC检测流程 EGAPP将LS定义为恶性疾病的遗传易感性，由MMR基因结构性突变引起，以代替 HNPCC ,并首推新诊断 CRC患 者，采用IHC检测MMR蛋白或PCR检测MSI ,同时进行 BRAF检测，以降低其亲属肿瘤

14、发病率和死亡率。ASCP、CAP和ASCO发布指南推荐CRC分子学检查，用作预后分 层并鉴别LSNICE也推荐所有新诊断 CRC进行LS检查， IHC和MSI均可用作筛查工具。MSI是CRC的预后标志1.5-FU辅助化疗时MSI的预后作 用 多数研究显示 MSI具有保护作用，MSI肿瘤生存优于 MSS 肿瘤，但证据仍不是非常充分；含5FU的辅助化疗时，MSICRC肿瘤的OS和无复发生存（RFS）优于MSS肿瘤，II 期肿瘤中似乎更突生，因此CRC发生机制可能会影响治疗选择和患者结局。.辅助性FOLFIRI中MSI的预后作用依立替康不用于 CRC辅助治疗，亦无明确证据表明FOLFIRI 适用于M

15、SI肿瘤。.辅助性FOLFOX治疗时MSI的预后作用FOLFOX治疗MSI CRC数据有限，MSI预后作用数据缺乏， MSI CRCs可能对奥沙利粕敏感。.辅助性西妥昔单抗治疗时 MSI的预后作用 无明确证据改变现有治疗推荐。.辅助性贝伐单抗治疗时 MSI的预后作用 无明确证据改变现有治疗推荐。. KRAS和BRAF对MSI预后的影响转移性 MSI CRC 存在BRAF突变时生存较差； 无KRAS和 BRAF 突变的 III 期 MSS CRC 与 MSI CRC 经 FOLFOX 治 疗后DFS相似；KRAS或BRAF突变MSI CRC 和MSS CRC 相比，前者的DFS和OS更优。因此有

16、必要对 MSI CRC采 用分子标志进行亚分层。. MSI CRC中新的预后标志如上所述MSI CRC进一步预后亚分层与不同的分子改变有关，除KRAS和BRAF以外，目前还发现 LINE-1低甲基化 状态与更高死亡率相关。MSI对含5-FU化疗的预测作用现有证据显示所有II期肿瘤均应行 MMR检查，因为II期MSI肿瘤不能从5-FU化疗中获益，奥沙利粕能克服对5-FU的耐药，近端、III期、N1和散发肿瘤可能获益最多。 目前悬而未决的问题是 MSI状态 究竟对II和III期CRC影响有何不同，5-FU对II期MSI CRC 患者究竟带来哪些损害，MSI预后和预测作用的潜在机制是什么。MSI对C

17、RC免疫治疗的预测作用 1. MSI对免疫节点抑 制剂的预测作用假说认为MSI CRC预后更佳是源于大量突变导致更多新抗 原产生，刺激抗肿瘤免疫反应，Th1和IFN 丫与更佳预后相关，Th17和IL-17则与预后不佳相关。MSI肿瘤能选择性上调肿瘤微环境(TME )中的多个免疫节 点表达：PD-1、PD-L1、CTLA-4、LAG-3 和 IDO ,使肿瘤 免受免疫介导杀伤，因此阻滞上述节点可有效治疗CRC , 2期研究中帕姆单抗治疗 MSI肿瘤有效，而pMMR肿瘤无效， 基因组分析显示 dMMR肿瘤平均体突变1782，而pMMR为 73,高突变负荷与PFS相关，因此FDA批准帕姆单抗治疗 转

18、移性难治性MSI CRC 。2. MSI CRC 疫苗MSI CRC由于大量突变产生具有免疫原性的框架飘移肽段 (FSP),以FSP为基础的免疫干预方法治疗MSI CRC 的研究正在进行中，以评估其安全性和可行性，该类疫苗有望成为有前景的新的治疗策略MSI直肠癌、MSI转移性CRC和MSI腺瘤1. MSI直肠 癌虽然MMR是CRC最重要的标志，但它在直肠癌中的作用 仍不清楚，主要因为直肠癌中 dMMR很少见，占所有dMMR CRC的2 -15%，但直肠癌中dMMR或MSI存在时高度提示 LS,需遗传学检查证实。LS直肠癌的优化管理仍有争议， 例如与dMMR结肠癌不同，MSH2/MSH6 复合物

19、缺乏是 LS 直肠癌最常见表现，与较高结肠外肿瘤发生率 （23% ）相关， 因此需对多器官进行肿瘤随访。LS相关的dMMR直肠癌的手术切除程度也有争议，具肿瘤学结果受结肠外癌症和异时 性癌症的高风险和高死亡率影响。dMMR直肠癌缺少长期生存数据；MSI结肠癌以老年女性右半结肠为主，而超过 1/3 MSI直肠癌是男性；dMMR直肠癌 大部分为粘液性成分；MLH1启动子过甲化和 BRAF突变发 生率减低；虽BRAF突变减少，但其预后结果却互为矛盾， 近期研究支持dMMR直肠癌预后更佳。虽然通常认为dMMR提示对辅助性5-FU化疗反应差，但 dMMR对5-FU新辅助放疗的影响仍存争议，不过近期大型研

20、究显示病理反应良好，完全病理反应率（ pCR） 27.6% , 而无LS的直肠癌只有18%。此外dMMR的过突变表型提示 免疫治疗的潜能。MSI转移复发CRC研究显示早期dMMR CRCs预后更佳，而III期和转移CRCs 的生存更差，生存差的原因部分归因于BRAF突变。MSI肿瘤较少发生淋巴结转移和同时肝转移，复发率也低于MSS ,不过复发多以局部和腹腔复发为主，复发后仍可再行治愈性 切除，但转化治疗无获益，可能是由于 MSI化疗耐药所致。MSI结直肠腺瘤LS传统上认为是非息肉增生综合征，但高达41%患者至少有一个腺瘤，2%具有6-9个腺瘤，4%累积腺瘤超过10个。 认为LS的二次打击发生于 APC或CTNNB1突变后，因此 只有一半LS患者处于腺瘤状态时发现 MSI异常，散发腺瘤 中很