微衛(wèi)星不穩(wěn)定在結(jié)直腸癌預(yù)后及治療指導(dǎo)中的研究進展*

程鈺，龐皓玥，段紹杰 綜述，胡凱文 審校

100029 北京，北京中醫(yī)藥大學(xué) 第二臨床醫(yī)學(xué)院 (程鈺、龐皓玥、段紹杰);100078 北京，北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院 腫瘤科(胡凱文)

結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是常見的消化道惡性腫瘤。隨著人們生活習(xí)慣和飲食結(jié)構(gòu)的改變，CRC的患病率和死亡率迅速攀升，并逐漸呈年輕化趨勢，嚴(yán)重危害國民健康[1-2]?；蚪M不穩(wěn)定是CRC的主要特征之一，具體包括微衛(wèi)星不穩(wěn)定(microsatellite instability,MSI)、染色體不穩(wěn)定和CpG島甲基化(CpG island methylator phenotype,CIMP)三個方面。微衛(wèi)星是基因組中的一段具有高度突變性的簡單重復(fù)序列，當(dāng)微衛(wèi)星在DNA復(fù)制過程中出現(xiàn)增減突變即稱為MSI。錯配修復(fù)(mismatch repair,MMR)基因(包括MLH1、MSH2、MSH6、PMS2等)出現(xiàn)突變或表達異常造成的MMR蛋白缺乏(MMR deficient,d-MMR)是MSI出現(xiàn)的罪魁禍?zhǔn)?。根?jù)MSI突變位點數(shù)量的多少，可以將其劃分為高MSI型(MSI-H)、低MSI型(MSI-L)及無MSI型(microsatellite stable,MSS)。其中，MSI-L因與MSS具有高度相似的臨床特征而常被歸為一類。MSI-H型CRC患者具有以下幾個特點[3-6]：好發(fā)于右半結(jié)腸；以女性為主；粘液腺、印戒細胞癌多見；分化程度低；淋巴細胞浸潤；淋巴轉(zhuǎn)移較少。早在20世紀(jì)80年代初就有學(xué)者提出了MSI和CRC的預(yù)后相關(guān)[7]，近年來MSI在CRC中的治療指導(dǎo)作用成為了研究熱點，并形成了多個較為成熟的指南意見。本文關(guān)注MSI在CRC中的預(yù)后及治療指導(dǎo)價值，收集最新國內(nèi)外研究文獻，探討該領(lǐng)域的爭議與不足,以期為后續(xù)研究工作提供指導(dǎo)。

1 MSI在CRC中的預(yù)后作用的爭議

MSI在CRC中最早被發(fā)掘出的是其預(yù)后指導(dǎo)價值。國內(nèi)主流觀點長期對MSI-H的預(yù)后作用持樂觀態(tài)度，然而國外近幾年許多預(yù)后性研究卻莫衷一是。研究者們發(fā)現(xiàn)部分MSI-H型CRC患者不僅出現(xiàn)相反的預(yù)后結(jié)果，還提示了令人擔(dān)憂的相關(guān)分子線索。本章節(jié)探討爭議出現(xiàn)的緣由，試為研究者們帶來啟發(fā)。

1.1 MSI-H型CRC的預(yù)后受到TNM分期影響

根據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果，筆者認(rèn)為同樣存在MSI-H特征的CRC出現(xiàn)不同預(yù)后差異主要受分期影響。MSI-H在腫瘤各分期下的發(fā)生率不盡相同，其早期發(fā)生率可達19.72%，晚期發(fā)生率遠遠低于早期，常不足5%[8-9]。MSI-H出現(xiàn)在結(jié)腸癌I、II期表明預(yù)后良好已被廣泛接受，III期的預(yù)后仍存在爭議，IV期結(jié)腸癌的MSI-H狀態(tài)往往提示預(yù)后不良。早在2005年，Benatti等[10]對所有分期的CRC患者進行統(tǒng)計，認(rèn)為MSI-H型CRC在II-III期存在明顯生存期優(yōu)勢，但在IV期的結(jié)果似乎走向相反的方向。而Popat等[11]的meta分析顯示，MSI-H型CRC的死亡風(fēng)險在所有分期中一致較低。一項2014年包含7 803例患者數(shù)據(jù)的meta分析顯示，III期患者的MSI狀態(tài)與預(yù)后沒有明顯相關(guān)性[12]。近期，Taieb等[13]進行了一個7項研究的匯總，在2 630例CRC復(fù)發(fā)患者中行多變量分析，發(fā)現(xiàn)III期腫瘤患者在輔助化療后免疫治療前階段，MSI-H /d-MMR表型者擁有更好的預(yù)后。雖然許多研究[14-15]預(yù)見性地發(fā)現(xiàn)了MSI-H在IV期的CRC患者中預(yù)后較差的特征，但由于MSI-H占比過小，較低的樣本量始終無法得出令人信服的結(jié)論。Venderbosch等[9]的一項專門針對轉(zhuǎn)移性CRC的3 063例meta分析中展示了具有MSI-H/d-MMR特征的患者更低的無進展生存期和總生存期，使得IV期MSI-H生存期更短的證據(jù)更為充分。有學(xué)者認(rèn)為[16]，II期CRC患者存在手術(shù)和輔助化療的適應(yīng)證及高獲益結(jié)果，且MSI-H在該期占比較高，導(dǎo)致了MSI-H在總體上預(yù)示了一個更好的生存期。但我國一項納入271例II期及IV期結(jié)腸癌的研究否定了這個觀點；在早期和晚期樣本比例接近1∶1的情況下，該研究仍然得出了MSI-H提示預(yù)后良好的結(jié)果[17]。

進一步研究表明，MSI-H型CRC不同分期下的預(yù)后差異可能與其分子生物學(xué)特性相關(guān):1)與周圍免疫環(huán)境的相互作用：MSI腫瘤顯示出微環(huán)境CD8+細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic lymphocyte,CTL)和活化Th1細胞的高浸潤狀態(tài)[18]，這或許是早期MSI-H型CRC較好預(yù)后的原因之一。但在腫瘤后期，為平衡這種高Th1/CTL微環(huán)境，MSI-H型CRC上調(diào)多個免疫檢查點形成免疫抑制環(huán)境，如CTC相關(guān)蛋白4(CTC-associated protein 4,CTLA-4)、程序性死亡受體1和吲哚胺2,3-雙加氧酶1等[19-20]。腫瘤細胞逃避免疫攻擊，迅速增殖、轉(zhuǎn)移,是晚期MSI-H預(yù)后較差的主要原因之一；2)與腫瘤血管生長相關(guān)： Otto等[21]發(fā)現(xiàn)MSI-H型較MSS型CRC肝轉(zhuǎn)移患者擁有更高的循環(huán)內(nèi)皮祖細胞和血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)水平，這提示著MSI-H可能以某種通路促進腫瘤血管生成。同樣，De Smedt等[22]發(fā)現(xiàn)MSI-H型腫瘤相比MSS可以觀察到更高的微血管密度。雖然有研究趨勢傾向MSI-H與VEGF水平、成纖維細胞生長因子陽性率及微血管計數(shù)呈負相關(guān)[23-25]，并映射了MSI-H型CRC伴隨了一種低侵襲、高預(yù)后的模式[26]，但筆者溯源得到的文獻年代較早，并且上述臨床研究對象均為可接受手術(shù)的早期患者，并不能反映晚期MSI-H在轉(zhuǎn)移上的作用；3)與腫瘤轉(zhuǎn)移模式相關(guān)：一項針對晚期腫瘤的轉(zhuǎn)移模式影響MSI預(yù)后的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，存在MSI-H特征的血行淋巴轉(zhuǎn)移(肝、肺、淋巴結(jié))CRC預(yù)后最差，而單純性腹膜轉(zhuǎn)移的MSI-H患者預(yù)后比各種轉(zhuǎn)移模式的IV期MSS腫瘤患者都要好[27]。

1.2 MSI-H型CRC的預(yù)后受人種及檢測影響

MSI-H在不同人種中分布情況存在差異，目前研究發(fā)現(xiàn)非裔美國人CRC患者MSI-H發(fā)生率最高達45%，高加索人群約8%～20%，而亞洲人最低，小于<10%[28]。有研究發(fā)現(xiàn)[29]，東亞種族的CRC中CIMP高表達(CpG island methylator phenotype-high,CIMP-H)和BRAF突變率較低，而大多數(shù)散發(fā)性MSI-H型CRC來自CIMP-H，MSI-H又與BRAF存在一致性。因此，東亞CRC患者低MSI-H發(fā)生率可能和種族遺傳或環(huán)境差異相關(guān)。圍繞MSI-H型CRC存在的各種族基因異質(zhì)性必然會對預(yù)后差異存在影響。同時，不同人種之間檢測位點也有所不同。國內(nèi)外對于MSI-H檢測位點大多使用的是基于高加索人群的MSI基因座組， Bai等[30]驗證出NCI MSI組是更適合東亞CRC患者的MSI檢測位點，該位點組由2個單核苷酸基因座(BAT25,BAT26)和3個二核苷酸基因座(D2S123,D5S346,D17S250)組成。目前國內(nèi)對于MSI-H型CRC人群的篩選檢測方法主要有免疫組化(immunohistochemistry,IHC)、聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)、二代測序、鑒定d-MMR等。因為IHC具有經(jīng)濟、快捷等優(yōu)勢，在臨床試驗中較為常用，但其針對MSI檢測有效率僅45%～75%。研究者們更主張通過PCR檢測MSI或通過針對dMMR的IHC進行MSI-H型CRC篩查[28]。如此一來，MSI檢測位點及檢測方法的不統(tǒng)一必然也會導(dǎo)致各方預(yù)后數(shù)據(jù)的誤差。

1.3 MSI-H型CRC的預(yù)后受其它通路影響

CRC中可能存在多個微衛(wèi)星相關(guān)分子通路，雖然目前研究還未能找到這些分子通路，但可從MSI與其他生物分子的互相影響中初見端倪。BRAF突變與MSI-H呈正相關(guān)，并且是IV期MSI-H型CRC的不良預(yù)后因素之一，但部分研究通過調(diào)整腫瘤特征組合發(fā)現(xiàn)，MSI狀態(tài)可以調(diào)節(jié)BRAF的不良生存預(yù)后[31-33]。如果能夠在分子層面解釋MSI和BRAF突變之間的關(guān)系，或許能夠為未來治療打開突破口。國際CRC亞型聯(lián)盟根據(jù)CRC生物學(xué)特征提出了4種分子亞型(consensus molecular subtypes,CMS)，分別為CMS1(MSI免疫型)、CMS2(經(jīng)典型)、CMS3(代謝型)和CMS4(間質(zhì)型)[34]。其中CMS1以高MSI、高CIMP及BRAF突變的組合為主要分子特征，高免疫浸潤及免疫逃避為生物學(xué)特征，預(yù)后呈兩極分化趨勢，即總生存期長和復(fù)發(fā)后存活率低。雖然CMS3亞型中包含MSI特征，但低CIMP、高KRAS突變的分子組合模式帶來了代謝適應(yīng)突變的生物學(xué)表現(xiàn)，以及中等預(yù)后結(jié)果。此外，MSI在各個研究中的預(yù)后分歧還有可能受腫瘤位置(左、右半結(jié)腸)、統(tǒng)計學(xué)方法、環(huán)境因素等影響，在未來還有待更多的研究和討論。

綜上所述，MSI-H型CRC的預(yù)后研究受到疾病分期、人種及檢測、分子生物組合模式以及統(tǒng)計、病理等影響。IV期MSI-H樣本量的限制是導(dǎo)致前期預(yù)后性研究普遍樂觀的主要原因之一，而擴大樣本量或者薈萃分析是進一步研究的推薦方式。國內(nèi)既往針對該預(yù)后性研究存在對人種差異認(rèn)識不足、檢測方法難以統(tǒng)一甚至統(tǒng)計上的錯誤，嚴(yán)格地控制試驗、統(tǒng)計方法并進行全程、分期化的研究才能得出證據(jù)性更充分的結(jié)論。此外，MSI相關(guān)基礎(chǔ)研究也是未來的重要研究方向。我們可以看到MSI-H與不同分子的組合模式的變化會出現(xiàn)不同的預(yù)后，這種有趣的現(xiàn)象下究竟隱藏了多少分子通路值得我們進一步探討。

2 MSI對CRC治療指導(dǎo)的進展

越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，具有MSI-H特征CRC在不同治療下預(yù)后明顯不同，這開辟了使用MSI指導(dǎo)臨床治療的道路。

2.1 MSI對手術(shù)的指導(dǎo)意義

目前研究認(rèn)為[35]，II、III期MSI-H型CRC患者在接受根治術(shù)的預(yù)后明顯好于MSS型腫瘤。早期腫瘤行手術(shù)治療已無可非議，那么我們是否可以使用MSI指導(dǎo)晚期腫瘤的手術(shù)治療？手術(shù)根除寡轉(zhuǎn)移瘤是CRC肝轉(zhuǎn)移的治療方法之一，已有研究證明有限肝轉(zhuǎn)移在轉(zhuǎn)移灶切除后可顯著延長生存期[36]，但許多情況下仍不能阻止腫瘤的復(fù)發(fā)。臨床風(fēng)險評分(clinical risk score, CRS)認(rèn)為[37-38]：轉(zhuǎn)移灶>5 cm；首次手術(shù)淋巴結(jié)(+)；肝轉(zhuǎn)移前無病間隔<12個月；肝轉(zhuǎn)移灶>1個；癌胚抗原>200 ng·mL-1是術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的主要危險因素。研究發(fā)現(xiàn)，MSI-H型患者的CRS較MSS型患者顯著偏高。因此，MSS型的患者是手術(shù)根除寡轉(zhuǎn)移瘤的優(yōu)勢人群，并且不推薦MSI-H型患者冒風(fēng)險直接行寡轉(zhuǎn)移灶切除[21]。那值得思考的是，MSI-H型的CRC肝轉(zhuǎn)移患者手術(shù)前期聯(lián)合強化治療是否可以改善其預(yù)后？這或許是未來研究的一個重點突破方向。

2.2 MSI對化療的指導(dǎo)意義

越來越多的研究證實了微衛(wèi)星狀態(tài)在化療中的指導(dǎo)作用。II期的MSI-H型CRC患者預(yù)后良好，且不能從5-氟尿嘧啶(fluorouracil 5-FU)輔助化療中獲益已獲得了業(yè)界一致認(rèn)同[39]。目前NCCN結(jié)直腸臨床實踐指南[40]已就此完善對CRC患者進行MMR及MSI檢測的建議。因此“單純接受手術(shù)治療”是II期MSI-H型CRC的最佳治療手段。那么III期MSI-H型CRC術(shù)后輔助化療該如何抉擇？NCCTG N0147臨床研究發(fā)現(xiàn)，奧沙利鉑并沒有表現(xiàn)出在MSI-H患者中的優(yōu)勢作用，但可以中和5-FU的較差療效。另一項納入該試驗的匯總分析[41]認(rèn)為MSI-H是III期CRC患者FOLFOX輔助化療的有利預(yù)后因素，肯定了奧沙利鉑在III期MSI-H患者中的應(yīng)用優(yōu)勢。Bertagnolli等[42]發(fā)現(xiàn)MSI-H患者接受伊立替康聯(lián)合5-FU輔助化療效果較好，但OS及安全性未見明顯優(yōu)勢。國內(nèi)一項細胞實驗發(fā)現(xiàn)雷替曲塞能夠?qū)SI-H型的CRC細胞株產(chǎn)生明顯的促凋亡作用，或許可以進一步在臨床上應(yīng)用研究[43]。

2.3 MSI對免疫治療的指導(dǎo)意義

免疫治療是當(dāng)今研究熱點，也是未來腫瘤治療最有潛力的治療手段。目前，只有一小部分人群可以從免疫檢查點封鎖治療中獲益。因此，篩選出該治療的優(yōu)勢人群特征極為重要。在許多指標(biāo)中，dMMR/MSI-H顯示出獨特的優(yōu)勢。在進行ICB治療時，PD-L1的表達似乎與患者獲益程度沒有顯著的相關(guān)性，但絕大多數(shù)MSI-H患者可以從免疫檢查點抑制劑中獲益[44]。并且，MSI-H因為缺乏瘤內(nèi)異質(zhì)性，提示免疫檢查點抑制劑對其存在更好的療效、更低的耐藥性、更小的失敗率以及更少的重復(fù)檢測率[29]。2017年ASCO會議上Andre教授的團隊肯定了d-MMR/MSI-H的CRC患者納武單抗+IPI單抗可控的安全性及較好的臨床效果。迄今為止，抗程序性細胞死亡-1抑制劑(pembrolizumab)已被批準(zhǔn)用于d-MMR/MSI-H難治性或轉(zhuǎn)移性實體腫瘤，并且納武單抗被批準(zhǔn)用于具有d-MMR/MSI-H的CRC患者。然而，并不是所有MSI-H型CRC對免疫檢查點抑制劑都敏感，免疫逃避機制也不僅僅這一條通路[45]。Brand等[46]發(fā)現(xiàn)MSI-H亞型中糖酵解增加與免疫抑制相關(guān)，這與糖酵解重要產(chǎn)物——乳酸能夠抑制CD8+T細胞有關(guān)。并且，糖酵解酶與MSI-H腫瘤中的CD8+T細胞浸潤也呈負相關(guān)，而MSS型CRC無此特征。這提示糖酵解抑制劑或許可以配合檢查點治療提高MSI腫瘤治療有效率[47]。

3 總結(jié)與展望

CRC的發(fā)病率和死亡率迅速升高，已經(jīng)成為嚴(yán)重危害人類健康的惡性腫瘤之一，故而對其進行積極有效地預(yù)防和治療顯得尤為重要。隨著科技水平的提高以及精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念地引入，人們已經(jīng)可以從基因?qū)用鎸Y(jié)直腸癌的病因進行研究。MSI作為基因組不穩(wěn)定的表現(xiàn)之一，其在CRC的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，并且對CRC患者的治療以及預(yù)后指導(dǎo)有重要意義，其臨床價值值得更多學(xué)者深入研究。未來，可以將基因組與轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組學(xué)等多個層面相整合并且不斷探索，為CRC患者帶來最佳的防治方案，為人類健康事業(yè)做貢獻。

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