(综述)结直肠癌中的微卫星不稳定性
(综述)结直肠癌中的微卫星不稳定性
（综述）结直肠癌中的微卫星不稳定性结直肠癌至今依然是西方国家最主要的公共卫生问题，在男性和女性常见癌症中均排在前三位。
结直肠癌的 5 年总生存率接近65%，根据疾病的等级略有差别（Ⅰ期生存率达90%，而Ⅳ期生存率仅为15%）。
随着新筛查手段的出现，2019 年有超过70%的新发患者实施预防性的切除手术。
尽管传统的临床病理分期仍用于结果的预测，但病理结果表现为同期的结直肠癌，在预后和治疗应答上有显著的异质性。
这种临床异质性至少有部分是与结直肠癌发病过程中的遗传变异有关：85%的结直肠癌是由染色体改变驱动（染色体不稳定性通路），15%是由DNA错配修复系统（MMR）功能缺失驱动（微卫星不稳定性（MSI）通路）。
MSI 是遗传性非息肉型结直肠癌（也称林奇综合征）的分子标记，通常与MMR基因的胚系突变相关。
然而，绝大部分MSI 的案例都是散发的结直肠癌，更常见的是由hMLH1的表观遗传失活导致。
不同级别的结直肠癌表现出MSI 的比例也是不同的：Ⅱ、Ⅲ期中有15%（更常见于Ⅱ期），Ⅳ期中有4%-5%。
该综述总结了具有MSI 的结直肠癌的临床病理特征，MSI 状态在早期和转移性结直肠癌中的预后和预测意义，以及对新药研发的影响。
微卫星不稳定性的定义错配修复系统对DNA复制过程中DNA序列错配的校正至关重要。
这种修复系统主要由四个蛋白（MLH1, MSH2, MSH6 和PMS2）构成，它们相互配合检测并切断错配，使D NA聚合酶和DNA连接酶能够重新合成并重新连接正确的DNA链。
微卫星是遍布于人类基因组中（编码区和非编码区）的1-6 个碱基的短串联重复序列，由于它们的重复结构，微卫星特别容易发生由MMR系统负责修复的复制错误。
MMR任一蛋白的功能丧失都会引起MMR系统缺陷，进而导致微卫星错误的累积，例如插入或缺失导致遗传不稳定性。
当MSI 发生在关键的细胞功能区或关键通路上基因的编码区时，其可能具有致癌潜能。
微卫星不稳定结直肠癌的临床病理特征及生存预后分析
微卫星不稳定结直肠癌的临床病理特征及生存预后分析摘要】目的：分析微卫星不稳定结直肠癌患者的临床病理特征以及其生存预后情况。
方法：选取我院收治的30例结直肠癌患者作为研究对象，根据患者的微卫星状态将其分为微卫星稳定（MSS）组和微卫星不稳定（MSI）组，每组各15例，对比分析两组患者的病理特征和生存期。
结果：与微卫星稳定组患者相比，微卫星不稳定组患者肿瘤好发于右半结肠（P＞0.05），且肿瘤类型以黏液腺瘤为主（P<0.05），同时其生存期显著长于微卫星稳定组患者（P<0.05）。
结论：微卫星不稳定结直肠癌患者和微卫星稳定结直肠癌患者的病理特征存在显著差异，微卫星不稳定患者具有更长的生存期，故而对结直肠癌患者的微卫星状态进行检测可有效预测患者的预后。
【关键词】微卫星不稳定结直肠癌；病理特征；生存预后【中图分类号】R735.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2020）01-0116-02结直肠癌（colorectal cancer,CRC）是我国较为常见的恶性肿瘤之一，其发病率和病死率逐年呈递增趋势，在2015年中国癌症统计数据中显示，CRC的发病率和病死率居我国恶性肿瘤第五位[1]。
CRC的发生发展与微卫星不稳定（MSI）、甲基化异常以及染色体不稳定密切相关[2]。
近年来，多数研究表明微卫星不稳定患者的临床病理特征独特且预后良好[3]。
故而，本研究以我院收治的30例CRC患者作为研究对象，根据其微卫星状态分为微卫星稳定组和微卫星不稳定组两组，对其临床病理特征以及生存期进行对比分析，具体研究如下：1.资料与方法1.1 一般资料选择我院收治的30例结直肠癌患者作为研究对象，其均属于腺癌，治疗方案相同，均知情同意。
根据微卫星状态将患者分为微卫星不稳定（MSI）组和微卫星稳定（MSS）组，每组各15例患者。
观察组有男性患者11例、女性患者4例，平均年龄为（59.31±3.28）岁；对照组有男性患者12例、女性患者3例，平均年龄为（60.29±4.69）岁。
结直肠癌中微卫星不稳定状态可预测免疫治疗效果
结直肠癌中微卫星不稳定状态可预测免疫治疗效果微卫星 (Microsatellite) 是遍布于人类基因组中的短串联重复序列, 有单核苷酸、双核苷酸或高位核苷酸的重复，重复次数10-50 次。
与正常细胞相比，肿瘤细胞内的微卫星由于重复单位的插入或缺失而导致微卫星长度的改变，就叫做微卫星不稳定性（MSI）。
据文献报道，大约 15% 的结直肠癌中存在 MSI-H 现象，MSI-H 与MSS的发病机制、预后和对药物的敏感性均不同。
临床上已将MSI 作为结直肠癌及其他实体瘤预后和制定辅助治疗方案的重要分子标志物。
正常情况下，当机体出现DNA复制错误时，错配修复蛋白会识别并清除错配碱基。
当肿瘤细胞中存在MMR 基因缺失（Mis-Match Repair deficiency， dMMR）时，肿瘤细胞就会失去对 DNA 复制中产生的错误的修复能力，会导致整个基因组不稳定和微卫星不稳定。
而当错配DNA无法被修复时，体内会出现很多蛋白质变异，进而被人体免疫调控细胞识别。
如果免疫功能正常，会将已经变异的细胞清除掉；当免疫功能下降、免疫监控能力受到损害时，就会产生肿瘤。
研究表明，肿瘤细胞携带的突变越多，能被患者自身免疫系统特异性识别的新生抗原就越多，自身免疫系统特异性杀伤肿瘤细胞的概率就越大。
但往往免疫系统没有攻击肿瘤细胞的原因在于肿瘤细胞通过 PD-1/PD-L1 这条信号通路抑制了T细胞的杀伤作用。
未致敏的T细胞激活需要双信号系统调控：第一信号具有抗原特异性，第二信号不具有抗原特异性。
T细胞首先通过TCR（T细胞抗原受体）识别MHC-抗原肽获得抗原识别第一信号，再由共刺激分子提供的协同刺激信号-第二信号，T细胞才能被激活。
第二信号可有多方面来源，主要来自专职APC（抗原递呈细胞）表面的B7分子（配体）和T细胞上的CD28分子（受体）的结合。
专职APC可组成性地提供第一信号和第二信号，因此可以有效地激活未致敏的T细胞。
微卫星不稳定性在结直肠癌中的研究进展
微卫星不稳定性在结直肠癌中的研究进展臧丽娟*（上海交通大学附属上海市第一人民医院病理学中心 上海 200080）摘要 微卫星不稳定性（microsatellite instability, MSI）是指由于复制错误造成的微卫星重复的数目改变，其发生机制为错配修复缺陷。
结直肠癌患者中有15% ~ 20%为MSI高的患者。
根据美国国家综合癌症网络发布的最新相关指南，建议对所有结直肠癌患者均使用聚合酶链反应法或免疫组织化学法进行MSI/错配修复检测。
错配修复蛋白是诊断Lynch综合征的关键分子标志物。
MSI高的结直肠癌患者的预后相对较好，但MSI高的Ⅱ期患者无法自氟尿嘧啶辅助化疗中获益。
目前已见有抗程序性死亡受体-1单克隆抗体治疗MSI高的转移性结直肠癌患者疗效较好的报告，但此结论仍需得到大型临床试验的确认。
关键词微卫星不稳定性 错配修复 Lynch综合征中图分类号：R735.3文献标识码：A文章编号：1006-1533(2018)01-0008-06Research progress of microsatellite instability in colorectal cancerZANG Lijuan*(Pathology Center, Shanghai General Hospital, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200080, China) ABSTRACT Microsatellite instability (MSI) is the change of the number of microsatellites, which is caused by replication error, and its mechanism is deficiency of mismatch repair (MMR). About 15% ~ 20% of patients with colorectal cancer (CRC) are MSI high (MSI-H) patients. According to the latest National Comprehensive Cancer Network guidelines, it is highly recommended that all patients with CRC should detect MSI/MMR via polymerase chain reaction or immunohistochemistry. MMR proteins are key markers for diagnosis of Lynch syndrome. Patients with MSI-H have a better prognosis, but those with stage II MSI-H tumors are not able to benefit from fluorouracil-based therapy. At present, anti-programmed cell death protein-1 monoclonal antibodies have been applied to metastatic MSI-H colorectal cancer patients, which has achieved better efficacy, but large trials are still needed to verify these effects.KEY WORDS microsatellite instability; mismatch repair; Lynch syndrome结直肠癌是全球第三常见的癌症类型，造成全球每年约70万人死亡；而在中国，每年新发的结直肠癌病例数超过25万人，同时有约14万人死于结直肠癌[1]。
结直肠癌与微卫星不稳定（MSI）的10个临床问题
结直肠癌与微卫星不稳定（MSI）的10个临床问题来源：北京大学肿瘤医院消化内科微卫星不稳定（MSI）是指由于错配修复（MMR）蛋白缺失（dMMR）导致微卫星序列（通常由1~6个核苷酸为单位的串联重复DNA序列）复制错误不能被修复，当错误累积到一定程度即形成微卫星高度不稳定（MSI-H）。
目前在结直肠癌（CRC）诊疗中已常规开展微卫星稳定性检测，但其对CRC的临床指导意义部分尚存在争议。
以下我们将提出并回答10个CRC与MSI的临床问题，以期能引发一些思考并提供临床参考建议。
1 哪些结直肠癌需要进行MSI/MMR检测?目前越来越多的证据显示，无论家族史和发病年龄，对CRC患者进行林奇综合症（LS）的筛查有助于发现更多的LS患者，而MSI/MMR检测是筛查的重要手段；对于Ⅱ期CRC预后、高危Ⅱ期辅助治疗的选择，以及Ⅳ期CRC免疫治疗均有明确的指导作用。
虽然微卫星状态对Ⅲ期CRC的价值尚存在争议，但氟尿嘧啶单药辅助化疗不获益的结论对不能耐受含铂方案的患者仍有重要提示价值。
因此，美国NCCN指南及美国胃肠病协会均建议对所有CRC无论年龄及分期，都应该进行MSI/MMR检测。
2 如何选择MSI/MMR的检测方法？目前检测微卫星状态的方法主要有三种，包括免疫组化（IHC）、聚合酶链式反应（PCR）以及二代测序（NGS）。
2.1 聚合酶链式反应（PCR）采用PCR方法比较肿瘤组织和正常组织DNA中重复核苷酸序列长度是最早确立检测CRC微卫星状态的分子手段，也是MSI检测的金标准。
目前最常用的Bethesda标准由2个单核苷酸重复序列（BAT-25和BAT-26）和3种二核苷酸重复序列（D5S346，D2S123和D17S250）构成。
就Bethesda标准而言，五个位点中出现2个或以上的不稳定（Pentaplex panel出现3个及以上或更大panel中存在≥30%的重复不稳定序列）为MSI-H，存在1个位点（或更大panel中10%~30%的重复不稳定序列）为微卫星低度不稳定（MSI-L），而无不稳定位点（或更大panel中＜10%重复序列）则为微卫星稳定（MSS）。
深度解析：关于MSI（微卫星不稳定性）
深度解析：关于MSI（微卫星不稳定性）图1 MSI在肿瘤细胞中序列长度发⽣改变根据造成结直肠癌MSI分⼦机制的不同可分为两类：）：常由MLH1启动⼦区域⾼DNA甲基化造成MMR功1. 偶发性MSI结直肠癌（sporadicCRC）：能缺陷引起MSI。
偶发性MSI结直肠癌约占所有结肠癌患者的12%，易发⽣在⽆明显家族遗传史的⽼龄化个体中，MMR缺陷直接发⽣在结直肠癌体细胞中；）：⼜称Lynch综合症，占所有结直肠癌患者的2%-2. 遗传⾮息⾁病性结直肠癌（HNPCC）：5%，家族遗传性疾病，由于⽣殖细胞中携带有MMR基因突变，因⽽MMR功能易缺陷导致MSI结直肠癌出现。
常见Lynch综合症患者中MMR基因突变位点易发⽣在四个相关基因中：MLH1，MSH2，MSH6，PMS2。
根据结直肠癌中MSI被检测出的频率可以将其分为三类（图2）：MSS，⽆明显的MSI出现；MSI-L，MSI出现频率低，⼀般低于30%；MSI-H，MSI出现频率低，⼀般⾼于30%。
图2 美国NCI机构制定的MSI检测分类标准⼀、MSI常⽤检测⽅法：MSI常由MMR基因突变及功能缺失导致。
因此，在检测癌细胞中MSI时，既可以直接检测MSI序列变化，也可以通过检测MMR基因缺失来确定是否发⽣MSI。
两种检测⼀致性很好，MSI检测发现的结直肠癌中近93%也适⽤于MMR基因缺陷检测。
不同的是技术⼿段，MMR基因缺陷检测常依赖于免疫组化（蛋⽩⽔平），⽽MSI检测⼀般依赖于分⼦⼿段，PCR检测(DNA⽔平)（图3）。
图3 MMR免疫组化检测与MSI分⼦检测结果免疫组化检测的优势是可以直接鉴定出导致MSI发⽣的MMR缺陷基因，但是，约5%-11%的MSI发⽣并不会出现MMR蛋⽩的缺陷。
某些MMR蛋⽩错义突变，会损失MMR功能，但能被抗体检测识别，因此这是分⼦检测的优势，⽬前常⽤的检测MSI的⽅法是分⼦检测结合免疫组化检测。
⼆、MSI检测——NCCN指南解读1、MSI检测应在所有结直肠癌史的病⼈中进⾏针对结直肠癌患者的MSI检测准确度⾼图4 MSI分⼦检测结直肠癌常⽤marker⽬前，近15%的偶发结直肠癌及Lynch综合症结直肠癌患者含有MSI特征，通过MSI分⼦检测可以精准的检测结直肠癌中的MSI，尤以对MSI-H患者的检测，近100%准确度。
微卫星不稳定与结直肠癌的关系_管蕾
《结直肠癌及其他相关实体瘤微卫星不稳定性检测中国专家共识》(2019)要点汇总
207.《结直肠癌及其他相关实体瘤微卫星不稳定性检测中国专家共识》（2019）要点１微卫星不稳定性的定义微卫星（MS）是指细胞基因组中以少数几个核苷酸（多为1～６个）为单位串联重复的DNA序列，又称短串联重复（STR）。
DNA错配修复（MMR）功能出现异常时，微卫星出现的复制错误得不到纠正并不断累积，使得微卫星序列长度或碱基组成发生改变，称为微卫星不稳定性（MSI），同时导致基因组呈现高突变表型。
肿瘤中，MMR功能缺陷往往由于MMR基因（MLH１、MSH２、MSH６及PMS２）及其相关基因EPCAM的致病性突变导致，也可能由于MLH１启动子区高甲基化引起的MLH１表达缺失导致。
MSI现象于1993年在结直肠癌中被首次发现。
MSI根据程度可以被分成３类：微卫星高度不稳定性（MSI-H）、微卫星低度不稳定性（MSI-L）、微卫星稳定（MSS）。
MSI-H在不同癌种中的发生率存在较大差异。
目前已知MSI-H发生率较高的实体瘤包括子宫内膜癌（20％～30％）、胃癌（15％～20％）和结直肠癌（12％～15％，其中期结直肠癌4％～5％）等。
２MSI的临床意义MSI是MMR蛋白功能缺陷导致的结果。
MMR蛋白功能缺陷同时也会导致基因组呈现高突变表型，进而导致肿瘤发生风险增加。
目前，MSI检测被美国国立综合癌症网络（NCCN）结直肠癌临床实践指南及中国临床肿瘤学会（CSCO）结直肠癌诊疗指南推荐用于所有结肠直肠癌（CRC）患者。
MSI检测对于包括CRC和子宫内膜癌（EC）在内的多种实体瘤患者均具有重要临床意义。
2.1MSI检测作为林奇综合征初筛手段2.2MSI是期结直肠癌预后因子2.3MSI是期结直肠癌辅助化疗疗效预测因子2.4MSI是晚期实体瘤免疫治疗疗效预测因子3MSI状态检测方法及其对比3.1IHC检测MMR蛋白3.2多重荧光PCR毛细管电泳法检测MS3.3二代测序（NGS）检测MSI3.4不同检测方法的比较3.4.1IHC法与PCR法比较3.4.2NGS与PCR法比较4MSI检测专家共识【推荐意见１】：所有结直肠癌患者均应进行MSI状态筛查越来越多的数据提示，不论家族史还是发病年龄，对CRC患者进行林奇综合征的普筛有助于发现更多的林奇综合征患者，特别是在现代社会较小的家庭规模和型林奇综合征家系（发生肠内及肠外肿瘤）的背景下。
微卫星不稳定与Ⅱ期结直肠癌化疗的相关性探讨
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ＭＳＩ）及ＭＳＳ
（ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｔａｂｌｅ）肿瘤患者．ＭＳＩ．Ｈ肿瘤具有更好的预
后，肿瘤复发少［６】。基于有效的预后因子之上．ＭＳＩ是否能预 测化疗的反应性，目前已有较多研究相关研究结果。 一、ＭＳＩ与辅助化疗的反应性 为进一步研究ＭＳＩ状态对５．ＦＵ为基础的辅助化疗疗 效的预测作用．Ｒｉｂｉｃ等［７】回顾性分析了５７０例Ⅱ期或Ⅲ期 结肠癌患者的组织标本，其中ＭＳＩ．Ｈ患者９５例（１６．７％）。 结果显示２８７名未接受辅助化疗的患者中．ＭＳＩ．Ｈ患者的５ 年生存率优于ＭＳＳ及ＭＳＩ．Ｌ患者（Ｐ＝Ｏ．００４）。而接受５－ＦＵ 为基础的辅助化疗的患者中．不同ＭＳＳ状态的５年生存率
微卫星不稳定(MSI)与结直癌发病及预后的关系
摘要 ： 结直肠癌微卫星不稳定 （ ＭＳ Ｉ ） 检测具有 多重 临床病理意义 。 ＭＳ Ｉ 是指 Ｄ Ｎ Ａ甲基化或基 因突变致错 配修复基因丢失 ， 从 而导致微 卫星重复序列长度的改变。
散发性 （ ＭＳ Ｉ ）结直肠癌 多位于近端结肠 ，易伴发肠 内 及 肠外其他器官 多发性肿瘤 ，预后较好但 对 ５ ． 氟尿嘧啶疗效欠佳。 因此结直肠癌患者对于氟尿嘧啶类药物敏感 性成 为患者 能否从化疗 中获益 的重要 因素 ，也成为各位 学者的研 究热点。结直肠癌 目前在 国内外发病率均逐渐升高 ， 成为危 害人类生命的重要疾病 ， 且遗传倾 向明显， 是目 前人类 恶性肿 瘤中遗传 变化 最明显 的肿瘤 。对 于结直肠癌的发病研 究表 明，染色体 不稳定（ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍ ｏ ｓ ｏ ｍ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ） 为结直肠癌发病的主要原 因，其机制仍未完全 阐
当发生 Ｍ Ｓ Ｉ 时修复能力即大大减弱 ，甚至失去活性 。如果 ＭＳ Ｉ 发生于控制生长
研究得 出相反 的结果 。 Ｗａ ｎ ｇ 等” 对１ ０ ６例结直肠 Ｉ Ｉ 期患者进 行分析指出 ， Ｍ Ｓ Ｉ — Ｈ 患者 的 ５ 年生存率较 Ｍ Ｓ Ｉ — Ｌ ／ Ｍ Ｓ Ｓ 患者明显升高 ， 差异具有统计学意义（ Ｐ ＝ ０ ． Ｏ ４ ５ ） 。 Ｇ ｕ ａ ｓ ｔ ａ ｄ ｉ ｓ ｅ ｇ ｎ ｉ 等 对３ １ 个研 究所 涉及 的 １ ２ ７ ８ ２ 例患者的 ＭＳ １ 状态及预后的关系进
结肠癌组织 的研究 中发现 ： 在大部分患者特别是遗传性非息 肉性结肠癌（ Ｈ Ｎ Ｐ Ｃ Ｃ ）
患者 的肿瘤细胞 中广泛存在 Ｄ Ｎ Ａ重 复序列长度 的改变（ 即Ｍ Ｓ Ｉ ） ， 其重复序列长度
结直肠癌微卫星不稳定性作用的进展
结直肠癌微卫星不稳定性作用的进展微卫星不稳定性：定义MMR对校正DNA复制过程中发生的错误配对非常重要，该修复系统主要包括4个蛋白，MLH、MSH2、MSH6和PMS2。
微卫星是包含1-6个碱基的重复DNA序列，分布于整个基因组，微卫星对复制错误易感，正常时可由MMR系统修复，缺失一个MMR蛋白功能时导致MMR系统缺陷，致微卫星复制错误累积，造成遗传不稳定性。
MSI发生在关键细胞功能与途径的编码区时具有致癌潜能，可以通过PCR扩增特异的微卫星标志或是免疫组化检测MMR蛋白缺失来发现MSI。
LS时MSI通常与一个MMR基因胚系突变有关（多为MLH1或MSH2），而散发MSI CRCs 通常是由hMLH1启动子甲基化表观失活所致。
林奇综合征LS是最常见的遗传性CRC，是高度不完全外显性常染色体疾病，特征是早期发作的结直肠癌和子宫内膜癌，某些结肠外癌症发生风险增加，包括其它部位的胃肠道肿瘤、泌尿道系统肿瘤以及女性生殖系统肿瘤，女性发生CRC风险52.2%，男性68.7%，中位诊断年龄61.2岁。
Amsterdam和Bethesda标准用于鉴别可能为L S的患者以进一步行遗传学检查，如表1和2所示。
现在许多指南建议采用二种方法排除LS：一种普遍适用，每个CRC患者均进行检测，另一种是＜70岁诊断CRC患者进行检测以及≥70岁、但满足Bethesda标准患者进行检测，超过1/4的LS患者漏诊（图1）。
表1 修订后Bethesda关于LS相关CRC 指南表2 Amsterdam II标准图1 林奇综合征诊断流程免疫组化与遗传学检查结果的吻合性很好，新专家共识推荐使用一组5个单核苷酸重复序列（BAT-25、BAT-26、NR21、NR24和NR27），其特征是不同个体间的单核苷酸重复序列数量和大小恒定。
根据MSI多少，CRCs分成高度微卫星不稳定性（MSI-H）、低度微卫星不稳定性（MSI-L）。
MSI-H 表型是5个标志中至少有2个不稳定标志，而多数散发CRCs 为微卫星稳定性（MSS），缺少MSI特征。
微卫星不稳定与结直肠癌关系
微卫星不稳定与结直肠癌关系结直肠癌是常见的恶性肿瘤,近年来我国结直肠癌的发病率和死亡率均呈上升趋势,对其发病机制研究的重要性渐为人们认识涉及了多基因改变,微卫星不稳定性,细胞凋亡机能受限,端粒酶活化以及多条信号传导通路异常等。
近期分子学研究发现,DNA修复基因突变引起DNA错配修复系统的功能降低或丧失,从而引起遗传物质不稳定,主要表现为微卫星的不稳定性(microsatellite instability,MSI),进而导致肿瘤的发生。
研究表明,微卫星不稳定性可能是结直肠癌发生过程中一个新发现的重要机制。
现就微卫星不稳定性与遗传性非息肉性结直肠癌关系的研究进展作一综述[1]。
1 微卫星不稳定(MSI)1980年Wyman等[2]首先发现了DNA分子中的一个高度多态性位点,其后人们不断发现这一类由一段核苷酸序列多次串连重复所形成的高变区,称为VNTR。
VNTR又进一步分为小卫星和微卫星。
小卫星的特点是重复单位长度为8到数10个核苷酸,不同的基因座位有不同的结构,但一般都拥有一段共同的核心序列。
1981年Miesfeldd等[3]首次发现微卫星DNA,微卫星DNA由2～6个核苷酸组成,常见的有2、3、4核苷酸重复序列,尤以二核苷酸的重复序列(CA/GT)n最为常见。
微卫星广泛存在于原核及真核基因组中,约占真核基因组的5% ,多位于编码区附近,也可以位于内含子、启动子、Alu序列中。
微卫星DNA数目巨大,人类基因组中约有5×104 个(CA)n重复序列,重复次数一般15～60次,重复单位结构相同,其长度一般小于200 bp。
每个特定位点的微卫星DNA均由中间的核心区和外围的侧翼区2部分构成。
核心区含有1个以上称为“重复”的短序列,一般该重复单位的碱基对数目不变,而串连在一起的重复单位数目是随机改变的,如果用一种不切重复单位的限制性内切酶把DNA分子切割成限制性酶,该限制性酶中位于核心区的外围即是侧翼区[4] 。
【608】结直肠癌微卫星不稳定性（MSI）检测及其临床意义
【608】结直肠癌微卫星不稳定性（MSI）检测及其临床意义【608】结直肠癌微卫星不稳定性（MSI）检测及其临床意义结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）发生的遗传因素包括染色体不稳定性（Chromosome Instability, CIN）和微卫星不稳定性（Microsatellite Instability, MSI）。
约80-85%的CRC由CIN引起，包括家族性腺瘤性息肉病（Familial adenomatous polyposis, FAP）（APC基因胚系突变）和散发性CRC（APC、P53、DCC、KRAS等基因突变）；而另外15-20%的CRC则主要是由MSI引起，包括遗传性非息肉病性结直肠癌（Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer, HNPCC，又称Lynch综合征）（错配修复基因胚系突变）和散发性MSI（+）CRC （错配修复基因MLH1基因启动子甲基化）。
一、MSI和错配修复基因MSI是指与正常组织相比，在肿瘤中某一微卫星由于重复单位的插入或缺失而造成的微卫星长度的任何改变，出现新的微卫星等位基因现象。
其发生机制主要包括DNA多聚酶的滑动导致重复序列中1个或多个碱基的错配和微卫星重组导致碱基对的缺失或插入。
错配修复（Mismatch Repair, MMR）是指在含有错配碱基的DNA分子中，使核苷酸序列恢复正常的修复方式。
MMR 基因家族包含9个基因，主要用来纠正DNA双螺旋上错配的碱基对，还能修复一些因复制打滑而产生的小片段核苷酸插入或缺失。
MMR的大致过程是：MMR基因识别出正确的DNA链，切除掉不正确的核苷酸片段，然后通过DNA聚合酶III和DNA连接酶的作用，合成正确配对的双链DNA。
CRC患者常常发生MMR基因缺失，主要是由基因突变或启动子甲基化引起，其中MSH2和MLH1基因突变占所有基因改变的90%以上。
微卫星不稳定和外周T淋巴细胞亚群在结直肠癌中的研究进展
微卫星不稳定和外周T淋巴细胞亚群在结直肠癌中的研究进展发布时间：2022-06-28T05:44:50.122Z 来源：《中国医学人文》2022年9期作者：罗付成[导读] 微卫星不稳定（MSI）是患者基因组不稳定的表现之一，其在多种恶性肿瘤中均存在，其中包括了结直肠癌、乳癌、肺癌以及淋巴瘤等病症罗付成重庆医科大学附属第一医院 400000摘要：微卫星不稳定（MSI）是患者基因组不稳定的表现之一，其在多种恶性肿瘤中均存在，其中包括了结直肠癌、乳癌、肺癌以及淋巴瘤等病症，并且对于肿瘤的发生、发展过程以及预后转归的情况有着至关重要的作用。
有相关的研究表明遗传性非息肉病性结直肠癌（HNPCC）与微卫星序列有着一定程度的关联，并且临床治疗的散发结直肠癌中有12%至15%表现出为微卫星不稳定性现象。
这种现象是结直肠癌发生发展的一个非常重要的分子机制，对于结直肠癌有着较高的临床意义，同时因为MSI阳性的结直肠癌患者较之阴性的患者表现出更加理想的预后效果，同时对于含有5-氟尿嘧啶类的化疗药物并不敏感，MSI在临床上俨然已经成为了结直肠癌的预后与与预测化疗疗效的一项标志物。
同时临床上对于肿瘤疾病的研究深入，认为该症状的产生与发展是与机体的免疫功能状况有着相当大的联系，其中与T淋巴细胞为核心的细胞免疫功能有着更为密切的联系。
关键词：微卫星不稳定；外周T淋巴细胞亚群；结直肠癌；研究进展结直肠癌是在临床上非常常见的一种恶性肿瘤，WHO的有关全球癌症状况的研究结果中显示，结直肠癌的发病率处于恶性肿瘤中的第四位，在因为肿瘤而发生死亡现象的原因中处于第3位[1]。
就目前而言患有结直肠癌的患者数量在不断增加，对人类的生命健康安全造成了较大的危害。
目前的研究结果中显示，关于结直肠癌的发生一般都是认为其涉及到了遗传、环境以及较多的相关因素相互作用所导致产生的一个多步骤和多基因改变的复杂过程。
并且结直肠癌的遗传倾向是在众多恶性肿瘤中比较明显的一个，并且已经得到了公认。
微卫星不稳定性（MSI）在结直肠癌诊断及预后中的应用
微卫星不稳定性（MSI）在结直肠癌诊断及预后中的应⽤1 微卫星（microsatellites）不稳定性微卫星（microsatellites）⼜称简单重复序列，是存在于基因组中的⼀些⼩⽚段核苷酸的重复序列，重复单位⼀般由1~6个核苷酸组成，重复次数不超过60次，具有⾼突变性。
DNA 在复制过程中，尤其是微卫星，可能会出现碱基错配等错误，这些错误累积起来并⼀代代的传递下去，最终会产⽣基因突变进⽽导致细胞癌变。
这种在DNA复制过程中产⽣的⼀些简单重复序列的插⼊或缺失，被称为微卫星不稳定性（microsatellite instability，MSI）[1]。
2 MSI与错配修复（MMR）蛋⽩间的关系DNA错配修复（Mismath repair, MMR）系统由⼀系列特异性修复DNA碱基错配的酶分⼦(MMR蛋⽩）组成。
MMR蛋⽩的主要功能是修复DNA复制过程中产⽣的错配，包括单碱基错配和2个以上的插⼊/缺失错配，从⽽保持遗传物质的完整性和稳定性，避免遗传物质发⽣突变。
据⽬前报道：涉及⼈类DNA错配修复的MMR蛋⽩主要有5个，其编码基因分别为MLH1、 PMS1 、PMS2、MSH2和 MSH6。
MMR系统会对在DNA复制过程中的碱基错配等错误进⾏纠正，⼀旦修复系统失效，基因突变的风险便会提⾼。
因此，MMR基因突变后， DNA复制时的过程中便会发⽣MSI[2, 3]。
3 MSI判定标准MSI的检测⽅法很多。
⽬前较常使⽤的检测技术为聚合酶链反应（PCR）和免疫组化（IHC）检测[4]。
PCR检测，⽬前公认的标志物套餐由BAT25、BAT26、NR21、NR24、NR22或NR27组成。
当检测的微卫星标志物中没有发现异常，标本定义为微卫星稳定性（MSS）；如果有⼀个标志物或低于40%的标志物显⽰异常，则标本被认定为低⽔平微卫星不稳定性(MSI-L)；当测试标志物的40%或超过40%异常时，标本被认定为⾼⽔平微卫星不稳定性（MSI-H）。
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(综述)结直肠癌中的微卫星不稳定性结直肠癌至今依然是西方国家最主要的公共卫生问题，在男性和女性常见癌症中均排在前三位。
结直肠癌的5年总生存率接近65%，根据疾病的等级略有差别（Ⅰ期生存率达90%，而Ⅳ期生存率仅为15%）。
随着新筛查手段的出现，2019年有超过70%的新发患者实施预防性的切除手术。
尽管传统的临床病理分期仍用于结果的预测，但病理结果表现为同期的结直肠癌，在预后和治疗应答上有显著的异质性。
这种临床异质性至少有部分是与结直肠癌发病过程中的遗传变异有关：85%的结直肠癌是由染色体改变驱动（染色体不稳定性通路），15%是由DNA错配修复系统（MMR）功能缺失驱动（微卫星不稳定性（MSI）通路）。
MSI是遗传性非息肉型结直肠癌（也称林奇综合征）的分子标记，通常与MMR基因的胚系突变相关。
然而，绝大部分MSI的案例都是散发的结直肠癌，更常见的是由hMLH1的表观遗传失活导致。
不同级别的结直肠癌表现出MSI的比例也是不同的：Ⅱ、Ⅲ期中有15%（更常见于Ⅱ期），Ⅳ期中有4%-5%。
该综述总结了具有MSI的结直肠癌的临床病理特征，MSI状态在早期和转移性结直肠癌中的预后和预测意义，以及对新药研发的影响。
微卫星不稳定性的定义错配修复系统对DNA复制过程中DNA序列错配的校正至关重要。
这种修复系统主要由四个蛋白（MLH1, MSH2, MSH6 和PMS2）构成，它们相互配合检测并切断错配，使DNA聚合酶和DNA连接酶能够重新合成并重新连接正确的DNA链。
微卫星是遍布于人类基因组中（编码区和非编码区）的1-6个碱基的短串联重复序列，由于它们的重复结构，微卫星特别容易发生由MMR系统负责修复的复制错误。
MMR任一蛋白的功能丧失都会引起MMR系统缺陷，进而导致微卫星错误的累积，例如插入或缺失导致遗传不稳定性。
当MSI发生在关键的细胞功能区或关键通路上基因的编码区时，其可能具有致癌潜能。
林奇综合征患者的MSI与MMR基因的胚系突变有关（通常表现在MLH1或MSH2），而散发的结直肠癌患者的MSI通常与hMLH1基因启动子甲基化导致的表观遗传失活有关。
林奇综合征林奇综合征是最常见的遗传性结直肠癌，是一种不完全但高外显的常染色体显性遗传综合征，由DNA错配修复系统的基因（MLH1, MSH2, MSH6, PMS2）失活性胚系突变导致。
林奇综合征的特征是早发性结直肠和子宫内膜肿瘤，具有特定的结肠外癌症风险，包括胃肠道肿瘤（例如：胃，小肠，胆道），尿液收集系统（例如：肾盂，输尿管）和女性生殖系统（卵巢）。
近期基于人群的研究结果显示，综合征患者中女性终身患结直肠癌的风险为52.2%，男性患结直肠癌的风险为68.7%，其中位确诊年龄为61.2岁。
Amsterdam和Bethesda标准被用于判定林奇综合征患者的疑似人群，可进行相关的基因检测。
现在，也有很多指南建议以下两种方法来筛选林奇综合征患者：一种通用的方法是对所有的结直肠癌患者均进行基因检测；另一种选择性的方法是对确诊年龄小于70岁的结直肠癌患者和大于70岁，但符合Bethesda标准的结直肠癌患者进行基因检测。
后一种方法可能漏检超过四分之一的林奇综合征患者。
免疫组化的结果和基因检测的结果显示出良好的一致性。
然而，仍有少量MSI不能通过免疫组化来检测，因为错义突变会导致产生功能失调的蛋白，进而产生抗原丢失无法识别。
第一个MSI标记物panel是由两个单核苷酸（BAT-25, BAT-26）和三个二核苷酸（D2S123, D5S346和D17S250）组成。
一项新的专家共识建议使用五个准单态性单核苷酸重复序列（BAT-25,BAT-26, NR21, NR24 and NR27）进行检测，其特征是个体间具有恒定数量的核苷酸重复序列和相同的大小，而大多数微卫星是多态性的。
依据微卫星不稳定性在指标中发生的比例，结直肠癌有微卫星高度不稳定（MSI-H）和微卫星低度不稳定（MSI-L）之分。
其中MSI-H表型定义为在5个标记物中至少两个发生不稳定现象（或如果用大panel，有30%的标记物显示为不稳定），相反，大多数散发的结直肠癌定义为微卫星稳态（MSS），因为它们表现为染色体不稳定和缺乏MSI特征。
使用免疫组化应考虑MMR蛋白PMS2和MSH6与MLH1和MSH2相互合作的关系，它们的表达依赖于与主要配体的结合（例如，MLH1和MSH2）。
因此，MSH2表达的缺失通常与MSH6表达缺失有关，这种模式高度提示是由MSH2胚系突变导致。
相同，MLH1表达的缺失与PMS2表达的缺失相关，该模式通常有MLH1胚系突变导致或MLH1基因启动子获得性体细胞甲基化导致。
所以MSH6和PMS2胚系突变通常与MSH6和PMS2蛋白表达缺失是分离的。
临床病理特征从临床观点来看，MSI-H的结直肠癌与MSS的结直肠癌相比，确诊年龄较小，高发于右结肠，通常由无蒂锯齿状腺瘤引起，且在疾病早期便能确诊，最常见于Ⅱ期。
此外，与林奇综合征病例相反，散发的结直肠癌的特征在于确诊年龄较大，且通常女性疾病的发生与吸烟相关。
组织学上一些特征是与MSI状态相关的。
细胞外粘蛋白的大量产生通常与MSI相关，其在不同的肿瘤区域有不同的比例。
另外，通常能观察到胞质内充满粘蛋白的signet-ring细胞分化，会导致细胞核横向错位。
MSI-H的结直肠癌显示分化较差，且有髓状分化模式存在，其特征是具有囊泡核和胞质嗜酸性粒细胞增多症。
重要的是淋巴细胞浸润，甚至有类Crohn反应，尤其在MSI的结直肠癌中尤为显著。
MSI-H 表型肿瘤比 MSI-L 和 MSS 表型肿瘤中的肿瘤浸润淋巴细胞都要多，而且由 MSI产生的肿瘤特异性抗原肽可以诱导机体免疫应答参与抗肿瘤反应。
肿瘤浸润淋巴细胞可分为位于肿瘤细胞基底膜外的基质浸润淋巴细胞（SIL）和肿瘤内细胞浸润淋巴细胞（ITCIL）。
MSI-H的结直肠癌显示出ITCIL的严重浸润，且主要是限制性细胞毒性T淋巴细胞抗原（CD8+），且林奇综合征患者和MSI-H的散发性结直肠癌患者统计结果显示无显著差异。
另外值得注意的是，新抗原由抗原递呈细胞（APC）呈递给CD4+淋巴细胞，其主要负责通过细胞因子的分泌来增强和维持CTL的细胞毒性。
从分子角度来看，MSI-H的状态也可以通过两个癌基因的不同突变状态来辨别。
BRAF和KRAS是两个互斥的编码丝氨酸/苏氨酸激酶的癌基因，能激活RAS-RAF-MEK-ERK通路。
BRAF V600E突变可用于排查林奇综合征，因为该突变经常发生在由MLH1启动子（尤其是C端）甲基化引起的散发性MSI结直肠癌，很少在林奇综合征相关的结直肠癌患者中检测到（除去与PMS2胚系突变相关的病例）。
而KRAS突变（12或13位密码子）与MSI-H状态呈负相关。
有趣的是，在近期Stadler等的研究中表明，多基因panel检测可以根据突变情况准确的辨别缺陷型MMR（deficient-MMR, dMMR）和功能完善的MMR（proficient-MMR, pMMR），同时还能提供RAS，BRAF和其他基因的突变情况。
MSI在早期和转移性疾病中的预后作用MSI-H与MSS的结直肠癌相比有特殊的临床特征和更好的预后。
在一些报道中表明这种优势与肿瘤的级别无关，然而也有报道是仅限于在Ⅱ、Ⅲ期肿瘤中，但这些数据很可能收辅助化疗的影响。
一项荟萃分析收录了32个研究，1277例MSI-H结直肠癌Ⅰ-Ⅳ期的患者，作者发现MSI对预后的影响与患者的肿瘤等级无关（早期和晚期患者结果一致），MSI-H的患者死亡风险降低35%（HR 0.65, 95% CI 0.59–0.71）。
该项分析包括了未治疗的患者以及用5-Fu化疗的患者。
之后，一项来自Guastadisegni等人的荟萃分析证实了MSI和良好预后之间的相关性。
该分析了收录31个研究，共1972例MSI-H结直肠癌Ⅰ-Ⅳ期的患者，提供了总生存期（OS）的数据，在OS，疾病特异性生存率（DSS），无病生存期（DFS）上均有很好的结果表现。
后续的临床试验证实，与pMMR相比，dMMR肿瘤的复发率显著降低。
在QUASAR研究的回顾性分析中，1913例结直肠癌患者随机分配为接受或不接受5-Fu/LV的辅助治疗，结果显示MMR的预后价值在两组中是相似的。
另一项PETACC3试验数据支持该结论，在超过600例Ⅱ、Ⅲ期患者中，MSI的患者有更好的预后（p= 0.0077）。
此外，在521例MSI-H结直肠癌Ⅰ-Ⅲ期患者的多中心回顾性分析中，发现肠梗阻，T4期和血管拴塞是多变量分析中低无病生存期的独立预测因子，从而突出了对血管拴塞的筛查在确定是否给患者提供辅助化疗时的重要指导作用。
另一个有意思的点在BRAF突变的作用，其与早期疾病中MMR状态的关系，仍然是一个具有争议的问题。
在PETACC3试验的后续分析中，BRAF突变状态对OS的影响仅限于MSL-L和MSS的肿瘤中，而在190例MSI-H的肿瘤中并未显示预后意义。
这个假说在Samowitz等人的一项大型美国数据库研究中得到证实，结果显示在900例Ⅰ-Ⅳ期患者中，BRAF V600E突变不影响MSI肿瘤的良好预后。
关于这个方向，Lochhead等人评估了一项大型的美国数据库，并建议MSI-H/BRAF野生型患者具有最好的预后，而BRAF突变型肿瘤的死亡率最高。
这个假说在CALGB 89803辅助试验中得到了证实：在34例MSI-H/BRAF突变型肿瘤患者中，MSI的预后作用通过BRAF突变得到平衡，导致与MSS/BRAF野生型肿瘤具有相同的存活率；换句话说，按照存活时间长短排序为：MSI-H/BRAFWT＞MSS/ BRAF WT 或 MSI-H/BRAF MT＞MSS/BRAF MT。
因此，这些数据总体上证明了在早期疾病中，BRAF突变使MSS和MSL-L的结直肠癌中有较差的预后，而MSI-H的肿瘤预后良好。
在转移性疾病中，关于MMR状态的相关研究数据有限，主要是因为在Ⅳ期肿瘤中MSI的发生率很低，所以支持了具有MSI的结直肠癌的低转移率假说。
在一系列复发性结直肠癌中，不论是从确诊到死亡（OS1）还是从复发到死亡（OS2），MSI-H的患者OS均较低。
值得注意的是，这样的患者复发率也较低，更多的是局部和腹膜复发，不可能进行治愈性切除也不能从转换疗法中获益，反映了转移性结直肠癌的固有耐药。
合并分析4个转移性结直肠癌一线治疗的Ⅲ期研究（CAIRO, CAIRO2, COIN, FOCUS）并证实：153例MSI-H结直肠癌患者与pMMR患者相比有更差的中位PFS和OS（PFS 6.2vs7.6 months, HR 1.33; 95% CI 1.12–1.57,p= 0.001 and OS 13.6 vs 16.8 months, HR1.35; 95% CI 1.13–1.61,p= 0.001）。