MSI微卫星不稳定在结直肠癌中的应用
(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。
肿瘤微卫星不稳定性(MSI)
结果分析
结果判读
MSI 分型
标准
MSI-H（高频不稳定） 2个及以上位点出现新峰
MSI-L（低频不稳定） 1个位点出现新峰
MSS （相对稳定） 准单态性单核苷酸微卫星基因座未出现新峰
结果分析
结果分析
结果分析
案例分析
• 病理分期：II期、pT3N0M0 • 术后病理诊断：升结肠溃疡性高分化腺癌，部分为粘液腺癌，肿瘤大小
吉非替尼 (n=132)
1.0
卡铂紫杉醇 (n=129)
吉非替尼 (n=91)
1.0
卡铂紫杉醇 (n=85)
0.8
HR (95% CI) = 0.48 (0.36, 0.64) HR (95% pC<I)0.=0000.418 (0.36, 0.64) 0.8
HR (95% CI) = 2.85 (2.05, 3.98) p<0.0001
0.6
吉非替尼事件p<数0.,009071(73.5%)
卡铂吉紫非杉替醇尼事事件件数数, ,19171 ((7836..50%%))
0.6
吉非替尼事件数, 88 (96.7%) 卡铂紫杉醇事件数, 70 (82.4%)
卡铂紫杉醇事件数, 111 (86.0%)
0.4
0.4
无进展生存概率 无进展生存概率
肿瘤微卫星不稳定性（MSI）检测 ——荧光PCR-毛细管电泳法
➢ MSI与结直肠癌 ➢ MSI检测对CRC的意义 ➢ MSI在其他癌症中的应用 ➢ MSI的检测方法及产品介绍 ➢ 数据汇总 ➢ 结果分析
➢ 附录检测报告模板
MSI与结直肠癌（CRC）
结直肠癌发病率
Colon & rectum cancers
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
结直肠癌新辅助免疫治疗
结直肠癌新辅助免疫治疗摘要免疫治疗是近年来在结直肠癌领域研究的热点之一。
错配修复基因缺陷（dMMR）或微卫星高度不稳定（MSI-H）的结直肠癌患者是免疫治疗的主要获益人群。
dMMR或MSI-H结直肠癌患者接受新辅助免疫治疗的缓解率接近100%,其中病理学完全缓解率为60%~67%.新辅助免疫治疗在dMMR或MSI-H结直肠癌，尤其是直肠癌人群的应用前景，在于可获得持续临床完全缓解，以达到器官保留和避免手术以及放疗后对生育能力、性功能、肠道和膀胱功能产生的不良影响。
研究表明，部分错配修复基因正常（pMMR）或微卫星稳定（MSS）的结直肠癌患者联合其他治疗手段如放疗、化疗等对新辅助免疫治疗可产生应答。
在PMMR或MSS结直肠癌中，优化新辅助免疫治疗方案和寻找有效的疗效预测生物标志物是重要的研究方向。
在新辅助免疫治疗中，克服原发和继发性耐药、甄别新辅助免疫治疗的假性进展和超进展是需要关注的临床挑战。
本文就新辅助免疫治疗（主要是免疫检查点抑制剂）在结直肠癌中的研究进展、面临的争议与挑战以及未来探索的方向进行了全面的评述，期望为结直肠癌新辅助免疫治疗的发展提供研究思路。
错配修复缺陷（mismatchrepairdeficiency,dMMR）、微卫星高度不稳定（microsate11iteinstabi1ity-high,MSI-H）肿瘤具有免疫原性高、肿瘤微环境淋巴细胞浸润性强、预后好和对常规放化疗不敏感等特点，是免疫治疗的主要获益人群∣1-2∣o自2014年以程序性死亡蛋白T（programmedce11deathprotein1,PD-I）单抗为代表的免疫治疗药物被美国FDA批准上市以来，明显地改变了多种恶性肿瘤的治疗策略。
随着免疫治疗在结直肠癌中的广泛开展,新辅助免疫治疗在结直肠癌中的研究也成为了当前的热点之一。
本文就新辅助免疫治疗，主要是免疫检查点抑制剂(immunecheckpointinhibitorJCI)在结直肠癌中的研究进展、应用价值和前景、面临的争议和挑战以及未来探索的方向进行了全面的评述，期望为结直肠癌新辅助免疫治疗的发展提供研究思路。
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] 。
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）。