微卫星不稳定性在结直肠癌中的研究进展

张楚悦，付必莽，苏莹珍，危群，谢楠，曹凡，杨裔坚

（1.昆明医科大学第二附属医院 肝胆胰外科，云南 昆明 650000；2.昆明学院医学院公共卫生教研室，云南 昆明 650000；3.昆明医科大学第二附属医院 病理科，云南 昆明 650000）

0 引言

结直肠癌（colorectal cancer，CRC）是消化道系统常见恶性肿瘤之一，其发生率和死亡率呈逐年上升趋势，近十年CRC生存率无明显改善[1]。CRC是大肠粘膜上皮和腺体发生的恶性肿瘤，大多数CRC呈散发性（非遗传性），即散发性结直肠癌（sporadic colorectal cancer，SCRC）；而少数有遗传背景，其中遗传性非息肉病性大肠癌（hereditary nonpolyposis colorectal cancer，HNPCC）又称林奇综合征（lynch syndrome，LS），其发病率占CRC总发病率的3%-5%，90%以上的LS和10%-15%的SCRC均与微卫星不稳定性（microsatellite instability，MSI）有关[2]。本文就近些年来国内外对于结直肠癌微卫星不稳定性的研究以及与MSI相关基因在CRC研究进展的相关文献进行综述。

1 微卫星

微卫星DNA（microsatellite DNA），广泛分布于原核及真核生物的基因组中，由于其等位基因片段的长度一般都在350个碱基对以下，故又称为短串联重复序列。微卫星DNA位于基因的外显子、内含子、以及启动子或外显子与内含子交界处。微卫星最重要的特征是突变率很低，由于自发突变率在10-5至10-4间，核心序列的碱基数少并且突变率低。而正是因为微卫星高度稳定的特征，它可以作为衡量基因组稳定性的标记物[3]。

2 微卫星不稳定

MSI根据表达程度分为微卫星高度不稳定性（MSI-high，MSI-H）、微卫星低度不稳定性（MSI-low，MSI-L）、微卫星稳定（microsatellite stability，MSS）。由于DNA错配修复（mismatch repair，MMR）功能缺陷而产生蛋白质缺陷时，无法执行正常的错配修复功能导致基因不稳定，表达为修复错误，无法及时纠正的复制错误将继续被累积，导致MSI的发生，使其无法发挥正常的调节作用。MSI可以通过复制的方式和细胞分裂的方式保留在细胞基因组中，引起异常的细胞增殖和分化，从而导致肿瘤的发生[4-5]。目前已知MSI表型存在于多种实体瘤中，包括CRC、胃癌、胰腺癌、胆管癌、子宫内膜癌和尿路上皮癌等[2]。

3 MSI的检测

MSI多是由MMR蛋白表达缺失而导致MMR功能缺失所致的，故可通过免疫组化的方法检测肿瘤组织中4种MMR蛋白（ mLH1、MSH2、MSH6和PMS2）表达，当肿瘤中的4种蛋白均阳性表达时，为MSS/MSI-L表型，任意一个MMR蛋白缺失为MSI-H表型。目前检测MSI的“金标准”是多重荧光PCR 毛细管电泳法，在《CSCO结直肠癌诊疗指南2018版》中建议采用NCI推荐的5个微卫星位点（BAT-25、BAT-26、D2S123、D5S346和D17S250）进行MSI检测，当5个位点均稳定为MSS，1个位点不稳定为MSI-L，2个及2个以上位点不稳定为MSI-H[2]。

4 MSI的临床意义

4.1 LS的初筛。LS是一种常染色体显性遗传病，是错配修复基因之一发生杂合性致病性胚系突变，或由EpCAM基因缺失导致MSH2不表达所致[2-6]，从而引起DNA重复序列产生及DNA修复错误，导致患者DNA出现MSI。MSI诱导促癌基因的激活或抑癌基因的失活，使基因突变率升高，加快了腺瘤发展为腺癌所需的时间。因此，MSI检测可作为临床上LS的初筛手段。

4.2 Ⅱ期CRC患者用药指导和预后预测。目前，临床上推荐对II期CRC患者进行手术后辅助化疗，但对于组织学分化程度较差且为MSI-H表型的II期CRC而言，预后较好，被归为低级别腺癌[2]。一项meta分析表明，II期的MSI-H患者死亡风险比MSI-L/MSS患者低35%，所以MSI-H是II期CRC独立良好的预后指标[2-7]。不建议MSI-H表型的II期CRC患者术后5-FU单药辅助化疗，有研究表明，给予II期的MSI-H患者5-FU单药辅助化疗，不但不能从中获益，生存期反而缩短[8]。但是给予免疫检查点抑制剂（如帕博利珠单抗、纳武利尤单抗）治疗具有显著效果[9]。因此，进行MSI检测，不仅能判断II期CRC患者的预后还能为化疗药物的选择提供依据。

5 与MSI相关的基因在肿瘤中的研究进展

5.1 结直肠癌中Ras/Braf基因与MSI的关系。Braf基因位于人染色体7q34上，属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Raf/Mil家族，Braf通过磷酸化Bim阻断其与Bcl-2的结合，从而抑制细胞凋亡。Braf基因的突变可以通过干扰Bim而影响正常的生理作用并且抑制细胞凋亡，从而促进结直肠癌的发生发展。Braf基因的第15位外显子激活区上的T1799A突变，能编码B-RAFV600E突变型蛋白，其丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的活性是野生型的500倍，可使得Ras/MAPK/ERK信号通路持续异常激活，促进结直肠癌的发生发展。有文献指出，Ras基因的突变率与MSI呈负相关，而Braf基因突变率与MSI呈正相关[10]。有学者认为Ras/Braf基因突变对结直肠癌的影响要比MSI小。但在中国人和日本人的CRC中，KRAS的突变频率高达30%-44%[11]。

5.2 结直肠癌中p53基因与MSI的关系。p53基因位于人染色体17p13.1。它能主动识别损伤的DNA并启动修复机制。表达正常的P53蛋白可以阻断G1/G0期，使细胞不进入S期，抑制细胞的异常增殖，起到抑癌的作用。当p53基因发生突变时，p53诱导细胞凋亡的作用消失，介导异质细胞异常增殖。研究发现，在结直肠癌中p53的突变率达40-50%，在晚期结直肠腺瘤癌变过程中p53的突变率达80%。程蕾等人指出P53蛋白在CRC腺瘤向腺癌转化的过程中，P53抑癌基因存在缺失或突变。Liu等人指出，84%的MSS肿瘤在P53中具有突变且P53突变型肿瘤在MSS肿瘤中预后差[12]。赵喜连的实验结果显示，P53在MSI中的突变率为42.6%，与MSI呈负相关，MSI患者的预后较好且受益于5-FU化疗药物[13]。

6 结论

综上所述，DNA错配修复蛋白在结直肠癌和子宫内膜癌及其他实体瘤中具有重要的临床意义。随着各种检测技术的发展，促进了恶性肿瘤MSI状态的普筛工作，提高了临床医师对该疾病的诊治率，也为结直肠癌患者的个体化治疗提供了可靠的依据。Ras/Braf、P53等基因与MSI关系密切，由于基因的作用机制和部位不同，导致了不同的MSI状态，基因的表达也有所不同。