馬紀(jì)周 杜勇軍 撖俊 張佳佳
摘要:結(jié)直腸癌微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI)檢測(cè)具有多重臨床病理意義。MSI是指DNA甲基化或基因突變致錯(cuò)配修復(fù)基因丟失,從而導(dǎo)致微衛(wèi)星重復(fù)序列長(zhǎng)度的改變。散發(fā)性(MSI)結(jié)直腸癌多位于近端結(jié)腸,易伴發(fā)腸內(nèi)及腸外其他器官多發(fā)性腫瘤,預(yù)后較好但對(duì)5-氟尿嘧啶療效欠佳。因此結(jié)直腸癌患者對(duì)于氟尿嘧啶類(lèi)藥物敏感性成為患者能否從化療中獲益的重要因素,也成為各位學(xué)者的研究熱點(diǎn)。結(jié)直腸癌目前在國(guó)內(nèi)外發(fā)病率均逐漸升高,成為危害人類(lèi)生命的重要疾病,且遺傳傾向明顯,是目前人類(lèi)惡性腫瘤中遺傳變化最明顯的腫瘤。對(duì)于結(jié)直腸癌的發(fā)病研究表明,染色體不穩(wěn)定(chromosome instability)為結(jié)直腸癌發(fā)病的主要原因,其機(jī)制仍未完全闡明。近年的研究發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星不穩(wěn)定(microsatelite instability)為結(jié)直腸癌發(fā)病的另一重要機(jī)制,是遺傳性非息肉病性結(jié)直腸癌(heredi-tary non-polyposis colorectal cancer, HNPCC )及部分散發(fā)性結(jié)直腸癌發(fā)生的重要原因。目前關(guān)于微衛(wèi)星不穩(wěn)定的研究不僅于發(fā)病機(jī)制上,與結(jié)直腸癌預(yù)后的關(guān)系也成為目前研究的熱點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:MSI檢測(cè);錯(cuò)配修復(fù);結(jié)直腸癌
【中圖分類(lèi)號(hào)】R246.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-8602(2014)08-0128-01
1 MSI的發(fā)生機(jī)制及其判定
微衛(wèi)星(Microsatellite)DNA是廣泛分布于原核和真核生物基因組中短的串聯(lián)重復(fù)序列,約占人類(lèi)基因的10%,核心序列為1~6 bp。這類(lèi)基因多位于基因非編碼區(qū)以及染色體的近端粒區(qū),在人群中表現(xiàn)為高度多態(tài)性主要是由于重復(fù)序列長(zhǎng)度的數(shù)目不同,正常個(gè)體體細(xì)胞在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中其長(zhǎng)度(或重復(fù)序列的重復(fù)次數(shù))保持不變。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算,微衛(wèi)星的自發(fā)突變率為 10-4~10-5。微衛(wèi)星DNA具有較高的遺傳穩(wěn)定性,呈孟德?tīng)柟诧@性遺傳。體細(xì)胞的MSI首先在研究結(jié)腸癌組織的研究中發(fā)現(xiàn):在大部分患者特別是遺傳性非息肉性結(jié)腸癌(HNPCC)患者的腫瘤細(xì)胞中廣泛存在DNA重復(fù)序列長(zhǎng)度的改變(即MSI),其重復(fù)序列長(zhǎng)度越長(zhǎng),突變頻率越高。產(chǎn)生MSI的原因主要是DNA復(fù)制過(guò)程中滑動(dòng)或修復(fù)時(shí)滑動(dòng)鏈與互補(bǔ)鏈堿基錯(cuò)配, 導(dǎo)致一個(gè)或幾個(gè)重復(fù)單位的插入或缺失,由于重復(fù)拷貝數(shù)發(fā)生大的變化而使某些重要功能的基因發(fā)生功能改變,其中涉及到的重要基因是錯(cuò)配修復(fù)基因(如hMHL1,hMSH2,hMSH6等)。這類(lèi)基因表達(dá)產(chǎn)物的功能是糾正因環(huán)境因素所致的DNA復(fù)制過(guò)程出現(xiàn)的錯(cuò)誤,確保復(fù)制過(guò)程的“保真性”。當(dāng)發(fā)生MSI時(shí)修復(fù)能力即大大減弱,甚至失去活性。如果MSI發(fā)生于控制生長(zhǎng)和增殖的基因(如BAX和TGFβ),將導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。細(xì)胞DNA錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)基因突變,使得在DNA復(fù)制過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤無(wú)法得到糾正,導(dǎo)致基因突變率升高,微衛(wèi)星序列和其他序列突變的累積致使MSI的發(fā)生,同時(shí)也一步步邁向惡性變的過(guò)程,最終形成MSI型結(jié)腸癌。錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)功能喪失是MSI型結(jié)腸癌形成過(guò)程中的早期分子生物學(xué)事件。
2 MSI的臨床病理學(xué)意義
隨著對(duì)MSI與腫瘤關(guān)系研究的深入,表明很多腫瘤的發(fā)生與MSI相關(guān),MSI是繼癌基因、抑癌基因發(fā)現(xiàn)之后的又一腫瘤發(fā)生的新途徑,在腫瘤預(yù)防、診斷和治療上有重大意義,MSI在肺癌、食管癌、膀胱癌早期診斷方面具有很高的特異性。研究基因組MSI的發(fā)生也有助于發(fā)現(xiàn)新的抑癌基因(易感基因或疾病基因)。PCR是判定MSI型腫瘤的 "金指標(biāo)",利用免疫組織化學(xué)檢測(cè)MSI-H,雖可能由于錯(cuò)配修復(fù)基因突變、蛋白產(chǎn)物表達(dá)但是其產(chǎn)物功能減弱甚至喪失的極少數(shù)病例出現(xiàn)假陽(yáng)性而漏檢,但是利用單克隆抗體篩查hMLH1 、hMSH2蛋白,對(duì)MSI-H的判定仍具有很高的特異性和準(zhǔn)確性。有文獻(xiàn)報(bào)道:同時(shí)用PCR檢測(cè)MSI與利用抗hMLH1、抗hMSH2單克隆抗體檢測(cè)1144份結(jié)腸癌標(biāo)本,其中350例(30.6%)被檢測(cè)為MSI-H的免疫組織化學(xué)顯示其中323例表現(xiàn)為hMLH1(70.6%)或hMSH2(29.4%),敏感性達(dá)92.3%、特異性為100%,僅有3.3%的MSI-H病例表達(dá)上述基因蛋白。與PCR技術(shù)相比有快速、靈敏、成本低等優(yōu)勢(shì),故適宜用于HNPCC的家系分析和大規(guī)模的流行病學(xué)調(diào)查。大量文獻(xiàn)報(bào)道,MI-H結(jié)腸癌與MSS型結(jié)腸癌相比具有獨(dú)特的臨床病理學(xué)和分子生物學(xué)特征:前者預(yù)后較好,較多炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),在II、III期結(jié)腸癌中,MSI-H型腫瘤患者五年生存期高于后者;MSI-H型腫瘤細(xì)胞分化程度低、浸潤(rùn)組織更深、較少淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、原發(fā)病灶多位于右結(jié)腸,對(duì)輔助化療藥物如氟尿嘧啶等不敏感,但體外實(shí)驗(yàn)表明拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑喜樹(shù)堿能明顯殺死此類(lèi)細(xì)胞。腫瘤的預(yù)后與腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)早期治療密切相關(guān),尋找特異的腫瘤分子標(biāo)記如MI的研究,對(duì)臨床用藥、預(yù)后等方面都具有指導(dǎo)意義。
3 微衛(wèi)星不穩(wěn)定與結(jié)直腸癌預(yù)后的關(guān)系
近年研究發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星不穩(wěn)定是結(jié)直腸癌發(fā)病的一重要機(jī)制,并與結(jié)直腸癌患者臨床病理特點(diǎn)及預(yù)后相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行多項(xiàng)研究就微衛(wèi)星不穩(wěn)定性與結(jié)直腸癌患者的預(yù)后進(jìn)行探討,多數(shù)研究證實(shí),MSI-H患者具有獨(dú)特的臨床病理特征,但其與預(yù)后的關(guān)系尚未統(tǒng)一。有研究證實(shí)MSI-H患者預(yù)后更好,也有研究得出相反的結(jié)果。Wang等[1]對(duì)106例結(jié)直腸II期患者進(jìn)行分析指出,MSI-H患者的5年生存率較MSI-L/MSS患者明顯升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.045)。Guastadisegni等[2]對(duì)31個(gè)研究所涉及的12782例患者的MSI狀態(tài)及預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行分析,結(jié)論為通過(guò)總生存期(OS)及無(wú)疾病生存期 (DFS)判斷預(yù)后,MSI-H患者預(yù)后存在明顯優(yōu)勢(shì)。Kang等[3]對(duì)564例II-III期結(jié)直腸癌患者進(jìn)行研究,其中394例患者接受了以氟尿嘧啶為基礎(chǔ)的化療,結(jié)果顯示MSI表達(dá)狀態(tài)對(duì)預(yù)測(cè)患者預(yù)后具有積極意義,MSI-H患者的DFS較MSI-IJS患者明顯升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.036),但MSI-H患者的OS較MSH-L/S有延長(zhǎng)趨勢(shì),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p =0.098)。孟文建等[4]對(duì)128例散發(fā)性直腸癌II-III期手術(shù)切除患者進(jìn)行分析,未發(fā)現(xiàn)MSI-H患者的預(yù)后較MSI-L/MSS患者存在優(yōu)勢(shì)(P=0.986)。將II期和III期直腸癌患者分開(kāi)分析,也未見(jiàn)MSI-H腫瘤患者預(yù)后明顯優(yōu)于MSI-IJMSS腫瘤(P=0.705和P=0.664)。
綜上,已證明微衛(wèi)星不穩(wěn)定是結(jié)直腸癌的一重要致病機(jī)制,并與錯(cuò)配修復(fù)基因的確失高度一致,可認(rèn)為正是MMR基因的不表達(dá)導(dǎo)致微衛(wèi)星不穩(wěn)定。各項(xiàng)研究證實(shí)MSI-H患者存在獨(dú)特的臨床病理特征。但MMR基因、MSI狀態(tài)、LOH與結(jié)直腸癌患者預(yù)后及術(shù)后氟尿嘧啶為基礎(chǔ)的化療敏感性的關(guān)系尚未達(dá)成共識(shí),仍需進(jìn)一步研究以指導(dǎo)臨床治療。
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