整理:月下荷花
来源:肿瘤资讯
微卫星不稳定性是结直肠癌中一种较为特殊的表型,它对结直肠癌的生物学行为、治疗等方面有着诸多影响,下面就来看看这些方面的研究进展。
结直肠癌是西方国家的主要公共健康问题,虽然传统临床病理分期对结果预测仍有很大作用,但CRC在预后和治疗反应上异质很大,这可能与CRC发病的遗传学改变有关:85%的CRCs由染色体改变驱动,还有15%由DNAMMR系统功能缺陷驱动。
MSI(微卫星不稳定性)是林奇综合征(LS)的分子标志,通常具有一个MMR基因的一个胚系突变。大部分MSI CRC病例为散发,多由hMLH1表观失活所致。II–III期的MSICRCs为15%,IV期为4–5%。意大利的Gelsomino教授在CancerTreatRev杂志上发表综述,总结了MSICRCs的临床病理特征,MSI在早期和转移性疾病中的预后和预测作用,以及对新药治疗的指导作用。
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MSICRCs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LS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2AmsterdamII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。
免疫组化方法分析时要注意MMR蛋白PMS2和MSH6分别与MLH1和MSH2协同,其表达与否非常依赖与伴侣蛋白的结合情况,因此缺失MSH2表达时经常也伴有MSH6表达缺失,此时高度提示MSH2胚系突变。同理MLH1表达缺失时也常伴有PMS2表达缺失,此时既可以是MLH1胚系突变,也可以是MLH1基因启动子获得性过度甲基化所致。MSH6和PMS2的胚系突变通常是单独的MSH6和PMS2蛋白表达缺失。
临床病理特征
从临床上看,MSI-HCRCs患者较年轻,多发右半结肠,多源于无蒂锯齿状腺瘤,分期较早,多为II期。与LS相反,散发CRCs患者年龄相对较大,常为女性和吸烟者。
组织学上的一些特征也提示MSI状态,如大量产生粘蛋白并在胞外堆积,或印戒细胞分化,可与胞外粘蛋白同时存在。有时MSI-HCRCs看起来分化很差,有时表现为少见的组织类型髓样癌,细胞呈片状分布、核有空泡且胞浆嗜酸染色。
MSICRCs肿瘤内有淋巴细胞浸润,甚至类似克隆病样反应,这是因为缺少MMR系统导致移框突变,产生新抗原,可被细胞毒T细胞(CTL)识别。肿瘤浸润淋巴细胞可分为基质浸润淋巴细胞(SIL)和肿瘤细胞内浸润淋巴细胞(ITCIL),后者常突破肿瘤细胞基底膜。
MSI-HCRCs肿瘤中ITCIL明显浸润,主要是抗原限制性细胞毒T淋巴细胞(CD8+),不论是LS还是散发MSI-HCRCs均如此。Tougeron研究显示移框突变数量以及移框突变是否发生于特殊靶基因(ASTE1/HT、HNF1A和TCF7L2)中与浸润的CTL数量相关。新抗原由抗原递呈细胞(APC)递呈至CD4+T细胞,后者分泌细胞因子增加CTL活性。
从分子角度看,当二个原癌基因发生不同突变时应当怀疑MSI-H。BRAF和KRAS是二个突变互相排斥的原癌基因,分别编码丝氨酸/苏氨酸激酶,刺激RAS-RAF-MEK-ERK途径。BRAFVE突变可排除LS,常发生于散发MSICRCs,在LS相关CRCs中少见,除非是PMS2胚系突变病例。KRAS突变与MSI-H负相关。Stadler研究证实根据突变负荷能区分dMMR和pMMR,同时NGS还可明确RAS、BRAF和其它基因的突变状态。
MSI对早期和转移性结直肠癌的预后作用
MSI-HCRCs的临床特征显著,预后较好,一项meta分析评估了例MSI-H的I–IVCRC患者,研究发现无论是早期还是进展期疾病,MSI皆有良好预后作用,减少死亡风险35%。
Guastadisegni的meta分析证实了MSI与良好预后间的关系,尤其是OS、DSS和DFS;后续的临床研究证实dMMR肿瘤复发率明显低于pMMR肿瘤;另一项回顾性分析显示对于I–III期MSI-HCRCs,肠梗阻、T4分期和血管浸润是不良PFS的预测因子,可用于指导辅助化疗。
BRAF突变状态与MMR在早期疾病中的作用仍有争议。PETACC3研究的post-hoc分析显示BRAF突变对OS的影响只局限于MSI-L和MSS肿瘤,对MSI-H肿瘤没有预后作用,这一点在Samowitz的研究中进一步证实。Lochhead的研究进一步表明MSI-H/BRAFWT患者预后最后,有BRAF突变者死亡率最高,CALGB研究进一步证实:MSI-H/BRAFMT患者中MSI的预后作用被BRAF突变中和,导致与MSS/BRAFWT患者生存时间相同,换言之MSI-H/BRAFWT患者生存更长,MSS/BRAFWT或MSI-H/BRAFMT生存为中等,而MSS/BRAFMT生存最差。
上述证据显示早期疾病具有BRAF突变时对MSS和MSI-LCRC有不良影响,而对MSI-H肿瘤则中和了MSI的良好预后作用。转移性疾病中MMR作用的数据较少,因为IV期MSI发生率较低。
复发CRCs研究显示MSI-H肿瘤的OS较差,虽然MSI-H肿瘤的复发率较低,且多为局部和腹腔复发,但较少可能获得治愈性切除,也不获益于转化治疗,提示这类肿瘤存在内源性化疗耐药。
CAIRO、CAIRO2、COIN和FOCUS研究的荟萃分析证实了这一结果,例MSI-H转移性肿瘤的中位PFS和OS明显差于pMMR肿瘤。一项回顾性研究显示转移性dMMRCRC患者的结果与pMMR肿瘤相比并无明显改善,不过MSI-H/BRAFWT肿瘤患者的OS优于MSI-H/BRAFMT患者。根据上述数据,转移性CRC中MSI具有不良预后作用,BRAF突变提示结果更差。
辅助和转移性治疗中MSI的预测作用
早期CRC中MSI状态预测化疗有效性的研究很多,结果显示dMMR患者在5-FU化疗中缺少获益。临床前数据显示dMMR状态与5-FU耐药有关;Ribic的荟萃分析显示,II和III期结肠癌患者随机接受5-FU+亚叶酸和单独手术治疗,单独手术的dMMRCRC患者生存更优,化疗患者无获益。上述结果在其它研究中进一步得到证实,尤其是II期dMMR患者甚至总生存因化疗而减少。
QUASAR研究中II期CRC患者接受5-FU+叶酸化疗与单独手术相比,虽然dMMR患者的复发率是pMMR患者的一半,但是化疗有效性未因MMR状态而有不同。来自ACCENT数据的荟萃分析显示单独手术时,II期dMMR和pMMRCRC患者的复发时间(TTR)和OS存在差异,5-FU辅助化疗会缩小这种差异。
MSI的预测作用在III期CRC患者中也得到证实,Sinicrope的分析中纳入例II和III期CRC患者,接受含5-FU化疗,亚组分析显示III期dMMRCRC患者辅助性5-FU化疗5年复发率低于单独手术组。所以辅助性5-FU化疗对预后良好的II期MSI-HCRC似乎影响不大,而III期MSI-HCRC患者应考虑辅助化疗。
3个III期研究建立了奥沙利铂与氟脲嘧啶类联合作为III期CRC的标准辅助治疗。与5-FU相反,临床前研究证实MSI肿瘤对奥沙利铂敏感,但临床数据缺乏。
NSABPC07/08研究中纳入II和III期CRC患者,采用5-FU+叶酸±奥沙利铂和FOLFOX±贝伐单抗治疗,结果显示dMMR改善复发率,但不能预测奥沙利铂获益。不过MOSAIC研究显示II和III期dMMRCRC中,dMMR是独立预测因子,与LV5FU2组患者相比,无论是DFS还是OS,均是FOLFOX4组患者获益更多。NO研究则证实dMMR近端肿瘤DFS获益,远端和N2肿瘤无获益,提示MMR的预测作用可能与肿瘤位置和淋巴结状态有关。
AGEO研究中共纳入例dMMR的II和III期CRCs患者,接受单独手术或手术联合辅助化疗(氟脲嘧啶±奥沙利铂)治疗,含奥沙利铂辅助化疗改善DFS,不过分析显示仅限于III期肿瘤和散发肿瘤。综上所述奥沙利铂似乎能克服氟脲嘧啶单药在dMMRCRCs中的不良作用,不过最大获益可能仅限于某些亚组患者,如III期、近端、N1、散发病例。
最近Dalerba的研究证实CDX-2缺失是II期CRC的一个独特表型,预后差,可能从辅助化疗中获益。MSI-H肿瘤与MSS肿瘤相比,似乎多为CDX-2阴性,二者间的关系需进一步探讨,因为表面看起来是矛盾的,因为MSI提示良好预后,可能对5-FU耐药,而当MSI肿瘤CDX-2阴性表达时预后差且可从辅助化疗中获益。