林奇綜合征(Lynch syndrome,LS)是一種常染色體顯性遺傳的腫瘤綜合征,其大大增加了結(jié)直腸癌、子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、胃癌、小腸癌、泌尿腫瘤、膽道癌、腦癌(通常是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤)等疾病的患病風(fēng)險(xiǎn),其中結(jié)直腸癌、子宮內(nèi)膜癌和卵巢癌更為常見。 LS由MMR(mismatch repair,錯(cuò)配修復(fù))基因和EPCAM的雜合胚系致病變異引起。MMR基因主要包括 MLH1、MSH2、MSH6、PMS2,負(fù)責(zé)修復(fù)DNA復(fù)制過程中出現(xiàn)的錯(cuò)配變異。當(dāng)MMR基因發(fā)生突變,修復(fù)功能容易缺失,使得DNA復(fù)制錯(cuò)誤無法修復(fù),DNA復(fù)制錯(cuò)誤不斷地累積,最終導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。MMR相關(guān)基因EPCAM缺失會(huì)導(dǎo)致MSH2啟動(dòng)子高度甲基化,引起MSH2基因沉默,進(jìn)而引起LS。 LS既往的診斷主要依賴于家族史,國(guó)際上通用的Amsterdam診斷標(biāo)準(zhǔn)要求家系中需有3例以上確診的LS相關(guān)腫瘤患者,但該標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用有一定的局限性,因此我國(guó)遺傳性大腸癌協(xié)作組基于本國(guó)國(guó)情和研究結(jié)果,提出了中國(guó)人群LS家系標(biāo)準(zhǔn)用于臨床診斷。 中國(guó)人群林奇綜合征家系診斷標(biāo)準(zhǔn)[1] 對(duì)于符合以上臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人均應(yīng)進(jìn)行LS相關(guān)的基因篩查,以便進(jìn)一步明確遺傳風(fēng)險(xiǎn)或病因,同時(shí)更好的指導(dǎo)疾病風(fēng)險(xiǎn)管理。此外,患LS相關(guān)腫瘤的患者,即使不滿足上述臨床診斷標(biāo)準(zhǔn),但被檢測(cè)出攜帶有胚系MMR基因致病突變,也可診斷為L(zhǎng)S。 01 林奇綜合征(LS)的篩查手段與路徑 MMR蛋白表達(dá)檢測(cè)及MSI(微衛(wèi)星不穩(wěn)定性)檢測(cè)是LS的常用篩查手段。如果MMR蛋白表達(dá)缺失(dMMR)或微衛(wèi)星不穩(wěn)定性高(MSI-H)時(shí),再進(jìn)行診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”—LS胚系基因檢測(cè)做出診斷。此外,LS患者家族成員也推薦通過胚系突變檢測(cè)進(jìn)行篩查,以實(shí)現(xiàn)盡早預(yù)防。 圖1 Lynch綜合征家系遺傳基因篩查方案 (引自CSCO指南[2]) 02 MMR蛋白表達(dá)IHC檢測(cè) DNA錯(cuò)配修復(fù)蛋白(MMR蛋白)是指DNA在復(fù)制過程中整合錯(cuò)誤的核苷酸,錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)的功能是糾正DNA復(fù)制過程出現(xiàn)的錯(cuò)誤。錯(cuò)配修復(fù)蛋白包括MutS和MutL兩大家族,前者包括MSH2、MSH3和MSH6等,后者包括MLH1、MLH3、PMS1和PMS2。MSH2分別與MSH6、MSH3組成二聚體MutSα、MutSβ。MLH1則分別與PMS2、PMS1或MLH3形成二聚體MutLα、MutLβ或MutLγ。MLH1和MSH2是形成異源二聚體所必需的主體蛋白,PMS2和MSH6是配體蛋白,且PMS2只能與MLH1形成異源二聚體,MSH6只能與MSH2形成異源二聚體。 MMR基因中的大多數(shù)突變都會(huì)干擾蛋白二聚化,從而導(dǎo)致異源二聚體中主體蛋白和/或配體蛋白的降解。通常,MLH1突變導(dǎo)致的主體蛋白自身的降解會(huì)伴隨配體蛋白PMS2的繼發(fā)性降解;MSH2突變導(dǎo)致的主體蛋白自身的降解會(huì)伴隨配體蛋白MSH6的表達(dá)缺失。相反,PMS2或MSH6突變可能不會(huì)導(dǎo)致配對(duì)主體蛋白的降解,因?yàn)樵诋愒炊垠w中,MSH6可被MSH3替代,而PMS2可被PMS1或MLH3替代。因此,IHC檢測(cè)MMR蛋白表達(dá)時(shí)通常表現(xiàn)為MLH1和PMS2同時(shí)缺失,MSH2和MSH6同時(shí)缺失;而PMS2或MSH6可單獨(dú)缺失。通過IHC結(jié)果中MMR蛋白的缺失模式可以推測(cè)異常的基因,但通常dMMR患者需進(jìn)一步檢測(cè)MMR基因是否存在胚系突變,除非MLH1蛋白缺失且伴有BRAF突變和(或)MLH1甲基化。 表1 dMMR-IHC結(jié)果提示 03 微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI) 檢測(cè) 微衛(wèi)星(MS)是指細(xì)胞基因組中以少數(shù)幾個(gè)核苷酸(多為1-6個(gè))單位串聯(lián)重復(fù)的DNA序列,又稱短串聯(lián)重復(fù)(short tandem repeat,STR)。DNA錯(cuò)配修復(fù)(MMR)功能出現(xiàn)異常時(shí),微衛(wèi)星出現(xiàn)的復(fù)制錯(cuò)誤得不到糾正并不斷累積,使得微衛(wèi)星序列長(zhǎng)度或堿基組成發(fā)生改變,稱為微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instability, MSI),同時(shí)導(dǎo)致基因組呈現(xiàn)高突變表型。 MSI多由MMR蛋白表達(dá)缺失導(dǎo)致的MMR功能缺陷所致,故可通過檢測(cè)蛋白缺失來間接反映MSI狀態(tài),根據(jù)結(jié)果可分為三種表型,分別為MSS(穩(wěn)定),MSS-L(低度不穩(wěn)定)及MSI-H(高度不穩(wěn)定)。一般而言,dMMR相當(dāng)于MSI-H表型,pMMR相當(dāng)于MSI-L/MSS表型,根據(jù)報(bào)道,其中在結(jié)直腸癌兩者的一致性約為92%,在子宮內(nèi)膜癌兩者的一致性是高達(dá)94%。 需要注意的是,以MMR 蛋白/MSI 檢測(cè)作為初篩手段,有可能漏診部分林奇綜合征患者,有報(bào)道指出,MMR 蛋白表達(dá)及MSI 對(duì)林奇綜合征的檢測(cè)敏感度分別為83% 和77%-89%,存在高達(dá)10% 的漏診率,但MSI和MMR蛋白同時(shí)檢測(cè)可以提高準(zhǔn)確率。 04 BRAF V600E突變 和MLH1啟動(dòng)子甲基化檢測(cè) 根據(jù)報(bào)道,80%的MLH1及PMS2蛋白缺失的患者是MLH1啟動(dòng)子甲基化引起,在約15%~20%的散發(fā)性結(jié)直腸癌和子宮內(nèi)膜癌中,由于MLH1基因啟動(dòng)子的表觀遺傳甲基化而導(dǎo)致MLH1表達(dá)缺失。當(dāng)MLH1(伴或不伴PMS2表達(dá)異常)表達(dá)異常時(shí),需進(jìn)一步行MLH1的啟動(dòng)子甲基化檢測(cè)以排除散發(fā)性結(jié)直腸癌。由于BRAF V600E突變常見于MLH1基因啟動(dòng)子甲基化引起的散發(fā)性結(jié)直腸癌患者,所以也可先進(jìn)行BRAF V600E檢測(cè),BRAF V600E突變陽性的患者可基本排除LS,如突變陰性再進(jìn)行MLH1基因啟動(dòng)子甲基化檢測(cè)。但需要注意的是[3]:約1%的LS同時(shí)伴有BRAF突變,同樣有體細(xì)胞MSH1啟動(dòng)子甲基化的LS患者的報(bào)道,所以BRAF V600E突變和MSH1啟動(dòng)子甲基化均不能完全排除LS的可能性。 05 林奇綜合征胚系突變 篩查及解讀 綜上篩查檢測(cè)方法的解讀,結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)共識(shí)和指南在確診林奇綜合征的流程中均將MMR基因胚系突變檢測(cè)作為最終確診依據(jù),是林奇綜合征的金標(biāo)準(zhǔn)診斷方法,且應(yīng)忽略癌種類型和家族史情況。對(duì)于臨床患者,當(dāng)出現(xiàn)dMMR或(和)MSI-H,建議行MLH1、MSH2、MSH6、PMS2和EPCAM 5個(gè)基因的胚系突變檢測(cè),在LS中胚系突變中,MSH2基因突變頻率為50%,最為常見。其余MLH1基因突變頻率為30-40%,MSH6基因突變頻率7-10%,PMS2基因突變頻率<5%,EPCAM基因突變頻率1-3%,組成性MLH1表突變頻率1-3%。 對(duì)于患者家屬的預(yù)防性篩查,不同MMR基因突變患林奇綜合征相關(guān)腫瘤的發(fā)病年齡和疾病風(fēng)險(xiǎn)各不相同(表2),其中MLH1/MSH2比MSH6/PMS2突變攜帶者患相關(guān)腫瘤的發(fā)病年齡更早,疾病風(fēng)險(xiǎn)也更高。因此對(duì)于疑似林奇綜合征的個(gè)體或者患者家屬,需要明確具體的基因變異,以個(gè)體化的評(píng)估疾病風(fēng)險(xiǎn)。 表2 不同MMR基因致病突變攜帶者的常見疾病 累積風(fēng)險(xiǎn)及平均診斷年齡[4] 06 總 結(jié) 隨著生物技術(shù)及信息科學(xué)的發(fā)展,林奇綜合征篩查準(zhǔn)確率越來越高和篩選方案更多樣和精細(xì)化,方便更好地指導(dǎo)患者制定下一步治療方案、評(píng)估預(yù)后等,對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)人群的精準(zhǔn)識(shí)別,及其個(gè)體化定制的早期疾病監(jiān)測(cè)和干預(yù)隨訪方案也在不斷地與時(shí)俱進(jìn),相信未來通過奇綜合征精準(zhǔn)篩查與診斷,可以讓很多的患者從中受益。 參考文獻(xiàn) 1. 遺傳性結(jié)直腸癌臨床診治和家系管理中國(guó)專家共識(shí)[2018年]. 2. 結(jié)直腸癌診療指南[2023年] 3. Parsons MT, et al. (2012). Correlation of tumour BRAF mutations and MLH1 methylation with germline mismatch repair (MMR) gene mutation status: a literature review assessing utility of tumour features for MMR variant classification. J Med Genet. 4. Genetic/Familial High-Risk Assessment: Colorectal 2021 V1. 供稿 | 市場(chǎng)部 編輯 | Cami 審核 | 審核組 |
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