结直肠癌(CRC)是一组异质性疾病，传统上按分子途径分为二大类：染色体不稳定型(CIN)和微卫星不稳定型(MSI)，CIN又分为3类共识分子亚型(CMS)：CMS2、CMS3和CMS4，MSI或错配修复缺陷dMMR肿瘤多代表CMS1亚类，其诊断依靠PCR或IHC方法检测特定的微卫星序列是否扩增或MMR蛋白是否缺失。
CRC的第三种分子途径是锯齿状通路，特征是抑癌基因启动子富含CpG岛区域的DNA过甲基化，此种CIMP表型与散发MSI有交叉，源于MLH1启动子甲基化和BRAF突变活化，BRAF检测或MHL1启动子甲基化检查可排除林奇综合征(LS)。
CRC中的MSI/MMR状态具有如下4个作用：检测LS，患者因此可从密切随访、预防性阿斯匹林、根治性手术、不同的辅助治疗中获益;预后，MSI肿瘤较少淋巴结转移和同时性肝转移，细胞分化程度与预后无关，不过转移性疾病时MSI为不良预后作用;化疗反应，II期患者不能从化疗中获益;免疫调节治疗。本文主要论述MSI肿瘤的病因与诊断，并总结MMR状态对治疗CRC的重要性。
微卫星不稳定性
MSI是DNA MMR系统缺陷的一种反应，DNA MMR缺陷可致突变表型，形成免疫表型。
误配修复基因系统
MMR对保证遗传学稳定性非常重要，二聚体MSH2/MSH6 (MutS表观突变也是原因之一;EpCAM位于MSH2上游，其缺失致MSH2表观沉默，也与LS有关;LS需MMR双等位基因均失活才会发生。http：//www.lscarisk.org网址提供了LS相关癌症类型、发病年龄和致癌基因缺陷的详细内容。
怀疑LS时应详细询问家族史，采用阿姆斯特丹标准和百塞斯达修订标准评估，最近还有MMR-pro、PREMM和MMR predict程序进行计算评估。推荐LS患者严格随访，预防性结肠切除无意义，但预防性子宫和卵巢输卵管切除能降低子宫内膜癌和卵巢癌风险。
随访内容包括：25岁(家族内最早发病不足30岁时，以最早实际发病年龄-5)起每1-2年进行一次结肠镜;家族内有胃癌患者或高胃癌风险时，30岁起2年一次上消化道内镜。有些检查如盆腔超声、CA125、检查均缺少高水平证据支持。因敏感性低，不推荐其它LS相关癌症随访。关于LS CRC的正确手术方式仍有争议，有良好证据支持阿斯匹林能减低LS CRC风险。
2)林奇样综合征(LLS)和MSI CRC新病因
MMR基因体突变、启动子甲基化和胚系突变均参与dMMR，但极少一部分MSI肿瘤并无直接的MMR基因改变。不足35%的肿瘤表现为IHC方法的MMR状态异常或分子分析时表现为MSI，且有LS相似家族史，但其遗传学检查未发现MMR基因遗传突变，也不能证实存在散发MLH1启动子过甲基化，这称作LLS，占所有疑为LS患者的70%。
LLS可能源于某些非MMR基因突变，导致与LS非常一致的肿瘤表型;也可能是MMR基因发生了标准方法不可检测到的突变;MH3双等位基因突变时可发生MSI CRC，但其重复序列长度超过传统MSI检测长度;另一种可能就是MMR基因体突变伴其它等位基因的LOH，如POLD1、POL、MUTYH、FAN1、NTHL1、PIK3CA、BRCA1/2、PTEN、STK11、AD4、BMPR1A、KLLN、AKT1、AXIN2、BUB1和BUB3。
3)家族性X型CRC
具有CRC家族史，满足阿姆斯特丹标准，完整的DNA MMR，PCR法未发现MSI，此时称作家族性X型CRC(FCCTX)。FCCTX患者CRC风险是普通人群2倍，缺少结肠外癌症表现。其遗传学机制不清，与LLS一样，可能是几个相关基因突变所致。
4)结构性MMR缺陷(CMMRD)综合征(MMR双等位基因结构性突变)
结构性MMR缺陷综合征患者的所有组织均为MMR缺陷，是少见MSI CRC病因。患者临床表型不同于LS，极早发生血液学肿瘤、脑肿瘤和小肠癌症。CRC亦可发生，外显性低于其它MSI肿瘤，多发生于左半结肠，与LLS和LS一样
5)散发MSI CRC
散发MSI相关CRC多数源于获得性MLH1启动子过甲基化，其遗传背景是所有基因启动子的过甲基化，即CIMP，90%MSI CRC属于此种机制。散发MSI CRC与LS CRC具有许多相同特征，但散发者多为女性、年龄较大，多源于锯齿样结构损害。
BRAF是MAPK信号途径一员，直接作用于RAS，活化MEK，促进肿瘤发生。BRAF pV600E (c.1799T > A)突变发生率15–20%，具有重要的预后和治疗意义，文献显示散发MLH1 MSI CRC的BRAF突变达63.5%，多数具有BRAF活化突变的CRCs也表现为CIMP，而CIMP和BRAF突变在LS相关肿瘤中不足1%，因此BRAF突变可用作排除标准。不过结肠外散发肿瘤的BRAF突变频度较低，对区分散发dMMR与LS相关结肠外肿瘤无意义。
MMR状态命名与确定
1. MSI诊断
PCR法检测肿瘤和正常细胞的核酸重复序列并进行比较，≥30–40%为MSI-H，<30–40%为MSI-L，无MSI者为MSS，MSI-L 的作用仍有争议，MSI CRC仅指MSI-H CRC，与dMMR CRC可互换应用。
2. IHC检测dMMR肿瘤
MMR蛋白包括hMLH1、hMSH2、hMSH6和hPMS2，采用IHC检测MMR蛋白可以代替PCR法检测MSI，所有MMR蛋白正常表达提示肿瘤DNA MMR正常，不过5% MSI CRC也可有MMR蛋白全表达，因此IHC检测MMR蛋白不能完全排除dMMR，原因包括dMMR缺陷由上述4种基因之外的MMR基因异常所致，或是MMR蛋白虽有表达但功能异常。
真核MMR蛋白为异二聚体，hMSH2和hMLH1蛋白是主亚单位，突变缺失时其伴随亚单位表达也常缺失，hMSH6或hPMS2单独表达缺失见于各自基因的结构性突变，并不影响hMSH2或hMLH1表达，IHC检测蛋白缺失既可以是MMR基因突变也可以是其它CRC相关基因突变所致。此外EpCAM体突变致MSH2过甲基化引起的LS也会导致IHC检测时MMR蛋白表达缺失，但此时MSH2突变分析为阴性，有研究显示MSH2阴性CRC中EpCAM免疫染色阴性时提示EpCAM异常，特异性100%。
3. PCR法与 IHC法 检测MMR状态
MSH6结构性突变时PCR法可能不能发现MSI，这是DNA MMR系统功能冗余所致，但IHC法此时可发现MSH6表达缺失;IHC检测的最大缺点是无法发现蛋白表达不变、但功能缺失的少见错义突变，常见于MLH1和MSH6基因，此时PCR法检测MSI有助于发现MMR陷缺;同时结合BRAF的检测有助于确定LS风险。
4. NGS在明确MMR状态中的作用
有研究显示根据癌症突变负荷，NGS法检测dMMR优于IHC和PCR，同时还证实了突变负荷与PD-1阻滞治疗疗效间的关联;NGS还可发现一些标准检测未发现的LS;可以发现DNA MMR基因体突变伴随LOH及附加基因结构性突变，导致dMMR。不过目前用于NGS检测的CRC基因组合尚无共识推荐，存在结论不一致或假阴性的情况。
MMR状态是林奇综合征诊断的重要依据
小于50岁的早发CRC，家族史对确定LS很关键，如阿姆斯特丹和百塞斯达标准，但吻合率较低，2009年Jerusalem标准推荐所有CRC进行IHC和PCR检测MMR蛋白和MSI，最大可能鉴别LS。
BRAF突变与CIMP相关，50–70%的散发dMMR CRC通常为MLH1启动子获得性过甲基化所致，因此建议BRAF和/MLH1启动子过甲基化检查以排除散发疾病。当肿瘤无MLH1表达且BRAF突变阴性或MLH1启动子过甲基化阴性时，或肿瘤缺少MSH2、MSH6或PMS2表达时应进行遗传学检测。
EGAPP将LS定义为恶性疾病的遗传易感性，由MMR基因结构性突变引起，以代替HNPCC，并首推新诊断CRC患者，采用IHC检测MMR蛋白或PCR检测MSI，同时进行BRAF检测，以降低其亲属肿瘤发病率和死亡率。 ASCP、CAP和ASCO发布指南推荐CRC分子学检查，用作预后分层并鉴别LS。NICE也推荐所有新诊断CRC进行LS检查，IHC和MSI均可用作筛查工具。
MSI是CRC的预后标志
1. 5-FU辅助化疗时MSI的预后作用
多数研究显示MSI具有保护作用，MSI肿瘤生存优于MSS肿瘤，但证据仍不是非常充分;含5FU的辅助化疗时，MSI CRC肿瘤的OS和无复发生存(RFS)优于MSS肿瘤，II期肿瘤中似乎更突出，因此CRC发生机制可能会影响治疗选择和患者结局。
2. 辅助性FOLFIRI 中MSI 的预后作用
依立替康不用于CRC辅助治疗，亦无明确证据表明FOLFIRI适用于MSI肿瘤。
3. 辅助性FOLFOX治疗时MSI的预后作用
FOLFOX治疗MSI CRC数据有限，MSI预后作用数据缺乏，MSI CRCs可能对奥沙利铂敏感。
4. 辅助性西妥昔单抗治疗时MSI的预后作用
无明确证据改变现有治疗推荐。
5. 辅助性贝伐单抗治疗时MSI的预后作用
无明确证据改变现有治疗推荐。
6. KRAS和BRAF对MSI预后的影响
转移性MSI CRC存在BRAF突变时生存较差;无KRAS和BRAF突变的III期MSS CRC与MSI CRC 经FOLFOX治疗后DFS相似;KRAS或BRAF突变MSI CRC和MSS CRC相比，前者的DFS 和OS更优。因此有必要对MSI CRC采用分子标志进行亚分层。
7. MSI CRC中新的预后标志
如上所述MSI CRC进一步预后亚分层与不同的分子改变有关，除KRAS和BRAF以外，目前还发现LINE-1低甲基化状态与更高死亡率相关。
MSI 对含 5-FU化疗的预测作用
现有证据显示所有II期肿瘤均应行MMR检查，因为II期MSI肿瘤不能从5-FU化疗中获益，奥沙利铂能克服对5-FU的耐药，近端、III期、N1和散发肿瘤可能获益最多。目前悬而未决的问题是MSI状态究竟对II和III期CRC影响有何不同，5-FU对II期MSI CRC 患者究竟带来哪些损害，MSI预后和预测作用的潜在机制是什么。
MSI 对CRC免疫治疗的预测作用
1. MSI对免疫节点抑制剂的预测作用
假说认为MSI CRC预后更佳是源于大量突变导致更多新抗原产生，抗肿瘤免疫反应，Th1和IFNγ与更佳预后相关，Th17和IL-17则与预后不佳相关。
MSI肿瘤能选择性上调肿瘤微环境(TME)中的多个免疫节点表达：PD-1、PD-L1、CTLA-4、LAG-3和IDO，使肿瘤免受免疫介导杀伤，因此阻滞上述节点可有效治疗CRC，2期研究中帕姆单抗治疗MSI肿瘤有效，而pMMR肿瘤无效，基因组分析显示dMMR肿瘤平均体突变1782，而pMMR为73，高突变负荷与PFS相关，因此FDA批准帕姆单抗治疗转移性难治性MSI CRC。
2. MSI CRC疫苗
MSI CRC由于大量突变产生具有免疫原性的框架飘移肽段(FSP)，以FSP为基础的免疫干预方法治疗MSI CRC的研究正在进行中，以评估其安全性和可行性，该类疫苗有望成为有前景的新的治疗策略。
MSI直肠癌、MSI转移性CRC和MSI腺瘤
1. MSI直肠癌
虽然MMR是CRC最重要的标志，但它在直肠癌中的作用仍不清楚，主要因为直肠癌中dMMR很少见，占所有dMMR CRC的2–15%，但直肠癌中dMMR或MSI存在时高度提示LS，需遗传学检查证实。LS直肠癌的优化管理仍有争议，例如与dMMR结肠癌不同，MSH2/MSH6复合物缺乏是LS直肠癌最常见表现，与较高结肠外肿瘤发生率(23%)相关，因此需对多器官进行肿瘤随访。LS相关的dMMR直肠癌的手术切除程度也有争议，其肿瘤学结果受结肠外癌症和异时性癌症的高风险和高死亡率影响。
dMMR直肠癌缺少长期生存数据;MSI结肠癌以老年女性右半结肠为主，而超过1/3 MSI直肠癌是男性;dMMR直肠癌大部分为粘液性成分;MLH1启动子过甲化和BRAF突变发生率减低;虽BRAF突变减少，但其预后结果却互为矛盾，近期研究支持dMMR直肠癌预后更佳。
虽然通常认为dMMR提示对辅助性5-FU化疗反应差，但dMMR对5-FU+新辅助放疗的影响仍存争议，不过近期大型研究显示病理反应良好，完全病理反应率(pCR)27.6%，而无LS的直肠癌只有18%。此外dMMR的过突变表型提示免疫治疗的潜能。
2. MSI转移复发CRC
研究显示早期dMMR CRCs预后更佳，而III期和转移CRCs的生存更差，生存差的原因部分归因于BRAF突变。MSI肿瘤较少发生淋巴结转移和同时肝转移，复发率也低于MSS，不过复发多以局部和腹腔复发为主，复发后仍可再行治愈性切除，但转化治疗无获益，可能是由于MSI化疗耐药所致。
3. MSI结直肠腺瘤
LS传统上认为是非息肉增生综合征，但高达41%患者至少有一个腺瘤，2%具有6-9个腺瘤，4%累积腺瘤超过10个。认为LS的二次打击发生于APC或CTNNB1突变后，因此只有一半LS患者处于腺瘤状态时发现MSI异常，散发腺瘤中很少见到MSI改变，因此腺瘤MSI高度提示LS可能，同时加速CRC发展，这也解释了为什么严密结肠镜随访仍会发生结肠镜间期CRCs。
结语
15–20%的CRC 为MSI表型，MSI是LS的特征，LS是CRC最常见的遗传易感综合征，每35例CRCs即有1例LS CRC。大部分MSI肿瘤仍为散发，是MMR获得性突变所致。虽然MSI CRCs本身具有异质性，但其临床、病理和分子特征与MSS CRC区分显着。明确CRC中的MSI具有如下作用：预后分层、预测化疗和免疫治疗反应、参与诊断LS。因此所有新诊断CRC均应进行MMR状态检测，便于制定最恰当的治疗方案。
评论
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原始出处：
Ryan,Sheahan,Creavin，Mohan,Winter.Thecurrentvalueofdeterminingthemiatchrepairstatusofcolorectalcancer: Arationaleforroutinetesting.Crit Rev Oncol Hematol
