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MMR蛋白在肿瘤病理诊断中的应用

作者:佚名 来源: 发布时间:2021年01月20日 点击数:
摘要:

错配修复(Mismatch Repair,MMR) 是指在含有错配碱基的 DNA 分子中,使核苷酸序列恢复正常的修复方式。当MMR因发生胚系突变或甲基化时将导致 MMR 功能下降,致使 DNA序列中的碱基错配、缺失或插入不能被修复。因此,MMR系统是体内的一个安全保障体系,它可以维持遗传物质的完整性和稳定性。MMR 系统在参与 DNA 修复时可涉及到多个错配修复蛋白,其中,MLH1、MSH2、MSH6 及 PMS2 是MMR 的主导蛋白。这4 种主要的 MMR 蛋白中的≥1 种表达缺失判定为错配修复基因缺陷(dMMR),全部阳性则判定为错配修复基因完整(pMMR)。

MMR与肿瘤的相关性研究。MMR基因的缺陷将导致复制后MMR蛋白功能的丧失,进而增加细胞的自发突变频率而使细胞出现所谓的突变子表型.突变子表型被认为能够导致多步癌变过程所需的多重突变,并使得基因突变的事件不断放大积累,使大量错误信息遍布于整个基因组(包括癌基因、抑癌基因以及其他与肿瘤关系密切的基因),最终导致肿瘤的发生。

MMR 检测方法与特异性分析。免疫组化(IHC) 方法价廉、耗时少,病理科可以常规用于检测 MMR 蛋白,可用于各种肿瘤标本检测。所以近年来大多采用 IHC 对 MMR 蛋白进行检测,并有国内外的研究显示预测 MSI状态其敏感性和特异性均>90%,联合应用敏感性更高,因此免疫组化方法可用作一线筛查。MLH1、MSH2、MSH6 及 PMS2 均定位于细胞核。如果肿瘤细胞核中完全缺失某个 MMR 蛋白表达,就认为是表达缺失,此时需内对照阳性(基质炎症细胞和内皮细胞核染色阳性),如果肿瘤细胞和基质细胞均无染色时,应重复检查。有时,内对照染色强于阳性的肿瘤细胞,应当进行分子 MSI 分析证实是否为有缺陷的 MMR 系统。
    微卫星不稳定性(MSI)的概念及临床意义。微卫星,即短串联重复序列,是广泛分布在真核生物基因组中的,以 1-6bp 为一个重复单元,重复次数不超过 60 次的 DNA 序列。微卫星按照重复单元的大小可分为单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸、六核苷酸重复。微卫星不稳定性(MSI)是指由于基因复制错误引起基因组中重复序列次数的增加或丢失,导致微卫星片段长度发生了缩短或延长。一般情况下,这种错误会被 DNA 的错配修复系统(Mismatch Repair, MMR) 修复。然而,当 MMR 中的相关基因由于启动子超甲基化或基因突变等原因出现故障,DNA复制错误无法被修复,一些微卫星位点重复单元的重复次数发生波动,进而发生微卫星不稳定。近年来的研究表明, MSI 对林奇综合症以及结直肠癌的诊断、预后以及化疗敏感性有重要的预测意义。除了结直肠癌,研究人员也相继在子宫内膜癌、卵巢癌、胃癌以及乳腺癌等疾病中发现 MSI。MSI 作为肿瘤遗传不稳定的敏感指标,其检测对于肿瘤的早期诊断、预后判断、化疗敏感性判断以及高危人群的圈定等具有重要意义。

MMR 缺失与 高度MSI(MSI-H)的关系。在基因组正常复制的情况下,如果 DNA 碱基发生错配,错配修复(Mismatch Repair,MMR)系统会对其进行修复,保持其遗传信息的正确性;如果 MMR 基因发生突变,则会导致MMR蛋白功能缺陷,不能修复错配碱基,从而使 DNA 产生遗传不稳定性,最终导致肿瘤易感。约占 5%的 MSI-H 肿瘤组织中 4 种 MMR 蛋白具有正常水平,除 4 种主要的错配修复蛋白以外,其他错配修复蛋白的缺失亦会影响微卫星的稳定性,仅根据 4 种主导蛋白的 IHC 分析就可能被误诊,这也强调了检测 MSI 状态的重要性。另外,MLH1 启动子区甲基化会引起MLH1 蛋白缺失,是属于散发性结直肠癌的主因,如果 MLH1 蛋白完整,则可以基本排除甲基化引发癌症的可能性,对于确诊林奇综合征有重大意义。简单地讲,林奇综合征相关癌症是错配修复基因胚系突变导致的,具有家族性、遗传性特点;由 MLH1 甲基化引起的癌症属于散发性,为后天因素,不具有遗传性。

    综上所述,免疫组化染色标记MMR蛋白是临床评估MSI状态的基础检测方法,可以为临床个体化的治疗提高依据。MMR蛋白相关蛋白MLH1MSH2MSH6PMS2)的检测费用低、方法简单、容易推广运用,在临床上的应用日益广泛。

 

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