如果只能用四個字簡單概述MMR和MSI的關係,那麼我想就是:因為所以;因為,錯配修復基因功能缺陷(dMMR)導致錯配修復蛋白的功能異常,所以,DNA複製過程中隨機產生的錯誤無法被正常修復,進而出現了微衛星不穩定性高(MSI-H)的現象。
MSI的發生的原理就如同小學生抄課本一樣,小學生照著課本抄(DNA複製),但是在抄的過程中也會抄錯(MSI發生),可能一個字(單鹼基)抄了很多遍,也可能好幾個字(多鹼基)抄了很多遍,這時候錯誤越來越多就會形成不同程度的錯誤(MSI-L/MSI-H)。那麼MMR是什麼呢?
MMR就類似於小學生的爸媽,當小學生抄課本出錯的時候,爸媽是可以檢查出錯誤的地方並進行修改(錯配修復)。如果小學生的爸媽因為生病等原因自身出錯了(dMMR)導致了他們沒有時間來管理和教育孩子,小學生在這樣的環境下,很容易寫作業不用心,就會出現各種錯誤(MSI),這時候爸媽也沒辦法來進行一個檢查和修改,故可以簡單的認為是因為爸媽的問題(dMMR)導致了孩子作業出現了不同程度的錯誤(MSI),最終的影響結果就是成績的下滑(腫瘤的發生),所以說爸媽的問題(dMMR)與孩子的成績下滑(腫瘤的發生)是息息相關的。
MSI/MMR生物學意義
高度微衛星不穩定性(MSI-H)的癌症是由於DNA錯配修復(MMR)基因的突變和/或啟動子區域高度甲基化導致的,MMR基因正是通過糾正鹼基對在DNA複製過程中出現的任何錯配/錯誤來編碼正常的蛋白,錯配修復缺陷(dMMR)會導致基因組發生10-100倍或更高的遺傳突變頻率,最終導致MSI-H的超突變腫瘤發生。
MSI/MMR的臨床意義
✦ MSI-H/dMMR的實體腫瘤通常具有免疫原性(immunogenic)和廣泛的T細胞浸潤性(T-cell infltration),從而使它們對免疫檢查點抑制劑(ICIs)的治療有較高的響應作用。
✦ MSI狀態並不能保證免疫檢查點抑制劑(ICIs)會起作用,但是能夠保證ICIs起作用時會有很高的療效。
MSI/MMR的適用腫瘤
✦ 任何不能切除或轉移的,微衛星不穩定性高(MSI-H)或錯配修復缺陷(dMMR)的成人或兒童實體腫瘤。
✦ 公開發表報導具有MSI-H變異可能性的腫瘤,MSI-H最常見於結腸癌,小腸癌,胃癌,子宮內膜癌,卵巢癌,膽囊癌和前列腺癌[1]。
當前FDA批准MSI/MMR藥物適應症
派姆單抗(Pembrolizumab):
✦ 不能切除或轉移的,微衛星不穩定性高(MSI-H)或錯配修復缺陷(dMMR)的成人或兒童腫瘤,包括既往治療進展並且沒有令人滿意的替代治療方案的實體腫瘤患者[2]。
✦ 接受氟嘧啶、奧沙利鉑和伊立替康治療進展的微衛星不穩定性高(MSI-H)或錯配修復缺陷(dMMR)的結直腸癌患者[2]。
納武單抗(Nivolumab):
✦ 接受氟嘧啶、奧沙利鉑和伊立替康治療進展的12歲及以上微衛星不穩定性高(MSI-H)或錯配修復缺陷(dMMR)的結直腸癌患者[3]。
可用MSI/MMR檢測分析和平臺
目前,並沒有針對MSI/MMR檢測的伴診產品被FDA批准。所以我們看看有什麼可用的MSI/MMR檢測分析和平臺吧!
1,傳統的檢測方法包括對編碼4種關鍵MMR蛋白(MLH1,MSH2,MSH6,PMS2)的基因片段分析。
2,採用多重螢光PCR的方法對MSI位點進行擴增,以確定MSI狀態。比如Promega公司的MSI Analysis System產品能夠一次檢測5個準單態性單核苷酸位點,包括BAT-25,BAT-26,NR-21,NR-24,MONO-27及Penta-C和Penta-D兩個5核苷酸重複位點的質控。
3,最常見的檢測方法是對4種關鍵MMR蛋白的IHC檢測(MLH1, MSH2,MSH6,PMS2),如果有任何1個MMR蛋白缺陷,那麼就可能是MSI-H的腫瘤。
Ventana MMR IHC panel可以檢測四種MMR蛋白和BRAF V600E突變,還可能可以鑑別lynch症候群和散發性結直腸癌。
4,NGS技術檢測微衛星不穩定性(MSI)和腫瘤突變負荷(TMB)的方法:
FoundationOne CDx產品對所有實體腫瘤的癌症患者>300基因的基因組變異進行檢測,包括MSI和腫瘤突變負荷(TMB)的兩個基因組特徵。
Caris Molecular Intelligence tumor profling產品對於所有實體腫瘤的癌症患者進行MSI和腫瘤突變負荷(TMB)進行檢測,TMB是通過對腫瘤基因組編碼區每兆基(每百萬)鹼基的非同義體細胞突變數目進行計算。
參考文獻
1. Lee V, et al. Oncologist. 2016;21:1200-1211.
2. Le DT, et al. Science. 2017;357:409-413.
3. Overman MJ, et al. Lancet Oncol. 2017;18:1182-1191