很多结直肠癌（colorectal cancer, CRC）患者需要做 MSI/MMR 检测来选择后续治疗。2017 年，FDA 批准 K 药用于「MSI-H/dMMR」实体瘤治疗，K 药也成为首个「不看部位看 marker」的抗肿瘤免疫药物。我们就来了解一下什么是 MSI/MMR，以及哪些患者应该接受检测。
一 MSI/MMR 简介
MMR 的中文名叫做「错配修复」（mismatch repair），系统成员包括 MLH1，MSH2，MSH6 和 PMS2 等蛋白。DNA 复制过程中偶尔会出现小 DNA 错配错误，可以被这些蛋白识别后剪切，并合成新链进行修复。
整个基因组有超过 100000 个被叫作「微卫星」的短串联重复序列区域，复制过程中易于滑动出现错误，因此非常依赖于 MMR 系统修复。
上面 4 个蛋白出现异常时，引起 MMR 缺陷（deficient MMR, dMMR），不能发现和修改微卫星复制错误而造成弥漫的微卫星不稳定（microsatellite instability, MSI）。虽然大部分微卫星位于非编码区，但是错置的突变会导致移码突变，引起肿瘤相关基因出现异常，进而诱导癌症发生。
高度 MSI（MSI-H）在大约 15% 的 CRC 中起决定作用，此外，MSI-H 也可导致子宫内膜癌，卵巢癌，胃癌等其他肿瘤。
dMMR 常见于两种情况：一种是 MMR 基因的胚系突变，这种情况叫做林奇综合征（Lynch Syndrome），常在一个家族中恶性肿瘤遗传性聚集发生 [1]；更常见的则是 MMR 基因表观修饰失活引起的散发病例，通常伴有 CpG 岛甲基化表型（CpG island methylation phenotype, CIMP），50% 的病例同时具有 BRAFV600E 活化突变。反过来说，具有 CIMP 和 BRAFV600E 突变通常可排除林奇综合征 [2,3]。
由此我们看到，dMMR 临床意义上等同于 MSI-H，但在某些病例中，并不能同时检测到 dMMR 和 MSI-H。例如，MSH6 突变导致的 dMMR 引起 MSI 率较低，可能达不到诊断 MSI-H 的标准；而 MSI-H 阳性肿瘤偶尔来自于迄今未发现的 MMR 通路蛋白。因此，虽然二者的检测一致率很高，临床上也经常混为一谈，但并不能绝对地划等号 [4]。
二 MSI/MMR 的检测方法
目前临床上主要采用两种方法检测 MSI/MMR：免疫组织化学法 (immunohistochemistry, IHC) 检测 MMR 异常蛋白，或聚合酶链式反应 (polymerase chain reaction, PCR) 检测 MSI。
IHC 主要是检测 4 个已知 MMR 蛋白（MLH1、MSH2、MSH6 和 PMS2），如果 4 个蛋白中 ≥ 1 个不表达，肿瘤可能为 MSI-H[5]。IHC 便宜易行，但是有可能漏掉一些其他 MMR 蛋白引起的异常，而且由于肿瘤的异质性，整个肿瘤的评分有可能不一致。
PCR 通常对 BAT25，BAT26，D2S123, D5S346 和 D17S250 等位点进行检测。MSI 超过 30%（5 个位点中 2 个以上）为 MSI-H，少于 30%（1 个位点）考虑为微卫星低度不稳定（MSI-L），而没有不稳定则为微卫星稳定（microsatellite stability, MSS）[6]。PCR 是检测的金标准，能够更客观地评估功能性 dMMR 活性，但是对实验室条件要求高，价格相对昂贵。
IHC 和 PCR 法检测 MSI/MMR 的敏感性和特异性都很好，两种方法具有高度的一致性（＞95%）[7]。而新的检测方法——二代测序是不是可能更快速准确地检测整个基因组的 MSI，我们拭目以待。
三 MSI/MMR 的意义
MSI/MMR 对于多种肿瘤的诊断、预后判断以及治疗选择具有重要意义。
首先是林奇综合征。如前所述，林奇综合征是由于 MMR 胚系突变导致个体易于发生 CRC 和子宫内膜癌等恶性肿瘤。对于具有上述肿瘤家族史，或者具有早发肿瘤的患者，有必要对其本人及家属进行林奇综合征的筛查，可显著降低肿瘤的发病率和死亡率。
其次，MSI 可以反映预后。MSI 对 CRC 的预后取决于分期，MSI-H 是Ⅱ期 CRC 预后良好的指标 [8]，而转移性 CRC（mCRC）虽然只有 4% 的为 MSI-H，但这些肿瘤患者预后并不改善，特别是合并 BRAFV600E 突变的患者 [9]。
另外，MSI 可以指导后续治疗。MSI-H 的 II 期 CRC 预后良好，同时对氟脲嘧啶类药物不敏感 [10]，因此，NCCN 指南和 CSCO 结直肠癌诊疗指南推荐所有 II 期 CRC 均进行 MSI/MMR 检测，存在 MSI-H 的患者不推荐在治疗中加入辅助化疗。
除了化疗，MSI 也可以反映 mCRC 患者对靶向药物的反应。CALGB/SWAOG 80405 研究的分子分析发现，MSI-H 的患者可以从贝伐珠单抗而非西妥昔单抗中获益，接受贝伐珠单抗比西妥昔单抗治疗死亡风险降低 87%[11]。当然这还需要更多的研究来证实。
MMR/MSI 还可以预测免疫治疗的疗效。MSI-H/dMMR 肿瘤突变多，具有广泛的免疫源性，因而对于 PD-1/PD-L1 抑制剂反应良好。KEYNOTE-016 研究中，帕博利珠单抗二线以上治疗 MSI-H/dMMR 的 CRC 患者，ORR 达到 36%，其他瘤种中 ORR 达到 46%。因此，2017 年 FDA 批准 K 药用于标准化疗后进展的 MSI-H/dMMR 的 CRC 患者以及治疗失败后的转移性 MSI-H/dMMR 实体瘤患者中 [12]。另一种免疫药物，纳武单抗在多重耐药的 MSI-H/dMMR mCRC 患者中也获得了 32% 的反应率，O 药也在同一年被加速批准用于 MSI-H/dMMR 的 CRC 患者氟尿嘧啶，奥沙利铂和伊立替康进展后治疗 [13]。
四 结语
现有证据表明除了筛查肿瘤遗传风险和指导 CRC 等肿瘤的治疗外，MSI/MMR 检测可以使所有可能存在 dMMR 状态的肿瘤患者获益，因此已经日益成为一个泛肿瘤生物标志物，值得引起重视。
参考文献
1. Aaltonen LA et al. Incidence of hereditary nonpolyposis colorectal cancer and the feasibility of molecular screening for the disease. N Engl J Med. 1998;338(21):1481-7
2. Herman JG et al. Incidence and functional consequences of hMLH1 promoter hypermethylation in colorectal carcinoma. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;95(12):6870–5
3. Domingo E et al. BRAF screening as a low-cost effective strategy for simplifying HNPCC genetic testing. J Med Genet. 2004;41(9):664–8
4. Wu Y et al. Association of hereditary nonpolyposis colorectal cancer-related tumors displaying low microsatellite instability with MSH6 germline mutations. Am J Hum Genet 1999;65(5):1291–8
5. Samowitz WS et al. Evaluation of colorectal cancers for Lynch syndrome: practical molecular diagnostics for surgical pathologists. Mod Pathol. 2015;28 Suppl 1:S109-13
6. Hegde M et al. ACMG technical standards and guidelines for genetic testing for inherited colorectal cancer (Lynch syndrome, familial adenomatous polyposis, and MYH-associated polyposis). Genet Med. 2014;16(1):101-16
7. Zhang X et al. Era of universal testing of microsatellite instability in colorectal cancer.World J Gastrointest Oncol. 2013;5(2):12–9
8. Tougeron D et al. Efficacy of Adjuvant Chemotherapy in Colon Cancer With Microsatellite Instability: A Large Multicenter AGEO Study. J Natl Cancer Inst. 2016;108(7)
9. Goldstein J et al. Multicenter retrospective analysis of metastatic colorectal cancer (CRC) with high-level microsatellite instability (MSI-H). Ann Oncol. 2014;25(5):1032-8
10. Sargent DJ et al. Defective mismatch repair as a predictive marker for lack of efficacy of fluorouracil-based adjuvant therapy in colon cancer. J Clin Oncol. 2010;28(20):3219-26
11. Innocenti F et al. Mutational Analysis of Patients With Colorectal Cancer in CALGB/SWOG 80405 Identifies New Roles of Microsatellite Instability and Tumor Mutational Burden for Patient Outcome. J Clin Oncol. 2019 Mar 13
12. Lee V et al. Mismatch Repair Deficiency and Response to Immune Checkpoint Blockade. Oncologist. 2016;21(10):1200-11
13 Overman MJ et al. Nivolumab in patients with metastatic DNA mismatch repair-deficient or microsatellite instability-high colorectal cancer (CheckMate 142): an open-label, multicentre, phase 2 study. Lancet Oncol. 2017;18(9):1182-1191
