微衛星不穩定在大腸直腸癌的臨床重要性

傅雅涵 鄧豪偉*

前言

DNA 錯誤配對修復基因是一種生物DNA修復的機制，可修補DNA中配對錯誤的鹼基，一旦DNA 錯誤配對修復蛋白失去活性( 例如：突變)，會造成DNA 複製過程中的錯誤無法修正，錯誤大量累積，這種錯誤的其中一種特徵就是在微衛星DNA(microsatellite DNA) 區域有高頻率的框移突變(frameshift mutation)，因此被稱為 “微衛星不穩定＂(microsatellite instability)。DNA 錯誤配對修復基因缺陷的細胞中的微衛星不穩定使其有高突變負荷量(mutational burden)。

高度微衛星不穩定(high microsatellite instability, MSI-H) 大腸直腸癌大約占所有大腸直腸癌的12-15%，高度微衛星不穩定在不同期別有相異的發生率，在較早的期別中有較高的發生率( 在第一期及第二期中約20%，在第三期中約12%)，在第四期中的發生率則僅有約3.5%，這樣的流行病學結果似乎暗示著帶有高度微衛星不穩定的腫瘤比較不容易轉移出去。

高度微衛星不穩定(high microsatellite instability, MSI-H) 大腸直腸癌又可簡單分兩類：

(1) 遺傳性非息肉大腸直腸癌綜合症(hereditary nonpolyposis colorectal cancer, HNPCC) 及(2) 偶發性。遺傳性非息肉大腸直腸癌綜合症(Hereditary nonpolyposis colorectal cancer, HNPCC)，又稱林奇氏症(Lynch syndrome)，約占高度微衛星不穩定大腸直腸癌病患的四分之一，其特徵為DNA 錯誤配對修復基因有生殖系突變(germline mutation)，例如：MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, 或EPCAM 缺失造成MSH2 不活化。其餘四分之三則是偶發性，其中80%-90% 是由於MLH1 基因啟動子(promoter) 被高度甲基化(hypermethylation) 而失去活性。約30% 的高度微衛星不穩定大腸直腸癌，可同時發現BRAF V600E 突變，而且多局限於偶發性高度微衛星不穩定大腸直腸癌。

有兩種方式可以測定是否為微衛星不穩定

1. 免疫組織染色法(Immunohistochemistry)：

針對4 種錯誤配對修復蛋白(MLH1、PMS2、MSH2 及MSH6) 進行檢測。若有任何一個蛋白的缺失，則為高度微衛星不穩定(MSI-H)；若4個蛋白都無缺失，則可認為是微衛星穩定(MSS)。

2. 聚合酶連鎖反應法(PCR-based methods)：

利用5個微衛星的標記( 其中一種定義)。其中含二個單核苷酸(BAT-25，BAT-26)及3 個雙核苷酸(D2S123，D5S346 與D17S250)。5個標記中：(a) 有任何二個以上不穩定，就可以稱為高度的微衛星不穩定(MSI-H)；(b) 只有一個不穩定，則為低度微衛星不穩定(MSI-L)；(c) 若5個都穩定則稱為微衛星穩定(MSS)。

無論是以聚合酶連鎖反應法還是免疫組織染色法來檢測微衛星不穩定，其敏感性皆可達90% 以上，而特異性則可接近100%，兩者的偽陰性率(false-negative rate) 皆約為5%~10%，兩者的一致率(concordance rate) 大於92%。兩種方法可單獨使用，或者也可以一起使用來增加檢測率(detection rate)。

遺傳性非息肉大腸直腸癌綜合症(林奇氏症)：臨床應用

DNA 錯誤配對修復基因缺陷是林奇氏症的重要特徵，根據所攜帶的不同的基因缺陷，攜帶基因缺陷者終其一生罹患大腸直腸癌的比例可高達80%，其中攜帶MLH1 及MSH2 者的罹癌風險較高，而攜帶MSH6 及PMS2 者的罹癌風險較低，林奇氏症患者也比一般病人更容易有其他癌症，包含：子宮內膜癌、卵巢癌、胃癌、小腸癌、膀胱癌、腎癌、腦癌及膽道癌症等，因此即早診斷出林奇氏症可以讓這些患者能夠監測其他腫瘤的發生並及早接受治療，此外，林奇氏症患者的親屬也需要接受基因檢測來確定是否攜帶DNA 錯誤配對修復基因缺陷的染色體，美國國家癌症資訊網指引(National Comprehensive Cancer Network guideline) 建議檢測每位新診斷的大腸直腸癌患者是否有微衛星不穩定，以提高林奇氏症的診斷率。

微衛星不穩定對於大腸直腸癌的預後價值

高度微衛星不穩定的早期大腸直腸癌中，預後比微衛星穩定者好，並且接受5-氟尿嘧啶(5-luorouracil) 藥物作為術後輔助治療(adjuvant treatment) 沒有好處。綜合ACCENT(Adjuvant Colon Cancer End Points)資料庫中17個不同研究的資料的分析結果，發現高度微衛星不穩定的第二期大腸直腸癌只接受手術切除，但未接受術後輔助治療者，比起同期別的微衛星穩定且只接受手術切除者，預後較佳。 回顧性研究也顯示，早期的高度微衛星不穩定大腸直腸癌患者，復發率大約只有微衛星穩定者的一半。 然而，若第二期高度微衛星不穩定大腸直腸癌合併風險因子( 原發腫瘤為T4 期別、淋巴血管侵犯、神經侵犯、組織學顯示為分化不良或不分化

癌細胞、腸阻塞、<12 個抽樣淋巴結)，其整體存活率(Overall survival) 比未合併風險因子的第二期高度微衛星不穩定大腸直腸癌差。另外，雖然BRAF V600E 突變在微衛星穩定大腸直腸癌中為不良預後因子，但在早期的高度微衛星不穩定者並非不良預後因子，然而，這些病人一旦復發，帶有BRAF V600E突變的病人有特殊的復發模式( 腹膜及淋巴結復發) 及較差的存活率。不同於早期的大腸直腸癌，高度微衛星不穩定對於轉移性大腸直腸癌預後的關聯性並沒有這麼明確，研究顯示兩者的整體存活率(Overall survival) 並沒有統計上的顯著差異。

微衛星不穩定對於大腸直腸癌的預測價值

在第二期高度微衛星不穩定大腸直腸癌中，使用5- 氟尿嘧啶(5-fluorouracil) 藥物作為術後輔助治療(adjuvant treatment) 沒有好處，最有力的證據來自於分析ACCENT 資料庫的結果，使用5- 氟尿嘧啶不只沒有好處，更有傾向較差存活率的趨勢。然而，在第三期的大腸直腸癌中，無論是否有微衛星不穩定，使用5- 氟尿嘧啶對於存活率都有顯著的好處。多篇回顧性分析結果顯示，無論微衛星穩定與否，以雙月安環己烷草酸鉑(Oxaliplatin) 為基底的輔助治療皆有好處。目前的治療指引中，對於第二期高度微衛星不穩定大腸直腸癌，建議定期追蹤即可，因為其預後極佳且對於5- 氟尿嘧啶的輔助治療沒有明顯好處；相反地，無論微衛星穩定與否，輔助治療被建議用於所有第三期患者，且雙月安環己烷草酸鉑為基底的輔助治療應優先考慮。

在轉移性高度微衛星不穩定大腸直腸癌中，相較於以雙月安環己烷草酸鉑(oxaliplatin)為基底的化學治療， 使用愛萊諾迪肯(irinotecan) 為基底的化學治療的病患，其疾病無惡化存活期(progression-free survival, PFS)及整體存活率(overall survival, OS) 都比較好。另外，研究也觀察到在這類病人中使用標靶藥物癌思停(bevacizumab)，相較於爾必得舒(cetuximab)，有比較長的整體存活率。免疫治療相關研究近幾年來方興未艾，用於轉移性高度微衛星不穩定大腸直腸癌中也有不錯的效果。高度微衛星不穩定大腸直腸癌由於DNA 錯誤配對修復能力有缺陷，產生許多可以被免疫系統辨識的突變，然而腫瘤細胞也發展出帶有PDL-1 及PDL-2(programmed death-ligands 1 and 2) 蛋白，這類蛋白可與T 細胞的PD-1 蛋白(programmed death cell protein 1) 結合，進而逃脫免疫系統攻擊。免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors) 因此被認為可能對高度微衛星不穩定大腸直腸癌有療效，而相關研究也證實了這一點，但詳細機轉，其實有待進一步研究。目前美國國家癌症資訊網指引(NCCN guideline) 已將Pembrolizumab 和nivolumab +/- ipilimumab 作為轉移性高度微衛星不穩定大腸直腸癌的第一線治療。

結論

微衛星不穩定(Microsatellite instability)在大腸直腸癌(colorectal cancer) 中對於疾病診斷( 林奇氏症)、疾病預後、治療的預測都是重要的生物標記。免疫治療的出現更是改變了高度轉移性微衛星不穩定大腸直腸癌的治療方式。

文章來源：臨床醫學月刊92卷1期