如何实现结直肠癌分子亚型与临床病理表型的互通转化？

蓝调闲人 2017-06-05

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编译：月下荷花

来源：肿瘤资讯

结直肠癌（CRC）的共识分子亚型提出已有一段时间，但如何将其转化应用于临床仍是一个重要议题。本文尝试将以基因改变的分子亚型与临床表型相对应，方便临床实践。

CRC的共识分子亚型

2015年提出CRC的共识分子亚型：CMS1-MSI免疫型，CMS2-经典型，CMS3-代谢型，和CMS4-间充质型，并对上述亚型进一步分析了CpG甲基化（CIMP）、体拷贝数分析（SCNA）、突变、KRAS和BRAF突变、癌基因信号瀑布和基质侵犯、免疫浸润等特征（表1）。CMS4的无复发生存最差，5年生存60%，而CMS1为75%，CMS2/3为73%。

表1 CRC共识分子亚型

CMS1: MSI 免疫型

1.基因组改变：MSI、CIMP和BRAF突变

MSI占所有CRC的15-20%，由于MMR基因（MLH1、MSH2、MSH6）突变所致，MMR突变主要有2种方式：林奇综合征的遗传性突变，MLH1启动子过度甲基化（散发）。大部分MSI肿瘤为散发，预后差于林奇综合征，因此需要将二者区分。方法是评估BRAF突变，林奇综合征不携带BRAF突变，而多数散发MSI具有BRAF突变。综合评估BRAF突变与MSI可区分散发MSI肿瘤。

虽然较林奇综合征预后更差，但散发MSI-H肿瘤预后优于MSS肿瘤，5年生存分别为72.4%和63%，即便存在BRAF突变，MSI/BRAF突变和MSS/BRAF突变肿瘤的5年生存分别为65%和46%，MSI可削弱BRAF作用，对于MSS肿瘤BRAF突变可进一步加重不良预后。

检测MSI方法有二：评估BAT25、BAT26、D2S123、D5S346和D17S250，≥2个扩增子突变为MSI-H，只有1个扩增子突变为MSI-L，该法缺点为变化大、需时多；IHC评估三种MMR蛋白和PMS2表达是否缺失，PMS2与MLH1形成异二聚体，MLH1缺失时也会导致PMS2缺失，任何一个蛋白表达缺失即为MSI-H，此法更可靠，耗时少。二种方法的敏感度分别为90.2%和 88.8%，因此二者作用相等。

CMS1的另一个特征是CIMP，CIMP-H和CIMP-L肿瘤的5年生存分别为86%和80%，存在BRAF突变时分别为74%和45%。CIMP主要发生于抑癌基因和DNA修复基因，MLH1发生CIMP时导致散发MSI，因此多数CIMP-H肿瘤为MSI-H和BRAF突变肿瘤。CIMP患者特征为老年女性、吸烟、近端、MSI-H和BRAF突变。CIMP-H/MSI-H/BRAF肿瘤内淋巴细胞浸润增加。

由于MSI、CIMP和BRAF间的关系，特别是MSI是CMS1中最重要的基因改变，因此可简化CRC亚分型。如果CIMP的作用只是导致MLH1过度甲基化进而导致MSI，那么单纯采用IHC方法对MSI进行评估即可。但问题是其它CMS分型中也偶有MSI肿瘤，因此需要另一因素进一步区分CMS1。

2.表型特征-免疫浸润

MSI肿瘤预后良好是源于较高的炎性浸润，微环境中肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）增加，包括CD4 辅助T细胞和细胞毒CD8 T细胞，能杀死肿瘤细胞。位于肿瘤侵袭边缘和癌巢中的淋巴细胞能减慢肿瘤生长和侵犯，二个位置均有CD8 T淋巴细胞高表达、或一个位置高表达或二个位置均低表达时，5年生存分别为73.8%、61.1% 和37.3%，因此CMS1中TILS预后作用超过MSI。

Galon免疫评分采用IHC检测侵袭边缘和癌巢中的TILs，KM分级则是HE染色基础上评估侵袭边缘的炎症浸润，Park比较了二种评分，结果相似。因此可根据常规病理的免疫评分对CMS1亚分型。近期研究显示CMS1肿瘤内炎症为细胞毒淋巴细胞，而CMS4则是与全身炎症反应相关的单核细胞，因此免疫评分只适合检测CMS1。

CMS2: 经典型

1.基因组改变：体拷贝数分析（SCNA）、WNT和MAPK

体拷贝数分析（SCNA）是减数分裂中DNA片段的缺失或获得。SCNAs 通过全基因组测序检查，变化大，耗时多。CRC中主要为20q、13q、8q和7号染色体获得和4、8p、18q和17p缺失，这些改变通过WNT和MAPK途径驱动癌症进展，因此分析上述途径的蛋白表达能提供预后信息。

β-catenin上调是CRC进展的关键步骤，核内β-catenin高和低表达肿瘤的5年生存分别为0%和73%。β-catenin上调受MAPK途径调节，因此β-catenin可用作CMS2基因亚型的病理标志，常规IHC即可检测。

2.表型特征-增殖

增殖是癌症进展的关键因素，低和高增殖率肿瘤的3年生存分别为68%和16%。β-catenin参与调节的肿瘤表型特征是高增殖，而Ki67是提示细胞增殖的良好标志，可用作β-catenin的侯选标志，对确定CMS2有帮助。

CMS3: 代谢型

1.基因组改变：RAS突变

KRAS的G12/13 突变是CRC的早期驱动改变，结构性活化MAPK，导致不良预后。KRAS WT与突变型的5年生存为78%和73%，进展期KRAS突变与肺转移相关，NRAS作用与KRAS相似，均可预测抗EGFR治疗疗效。临床现已常规采用RT-PCR检测RAS突变，用于CRC亚分型很方便。虽然大部分CMS3肿瘤具有KRAS突变，但并非其独有，因此需要其它标志区分CMS3肿瘤。

2．表型特征-代谢

KRAS与癌细胞代谢相关，尤其是癌细胞发生代谢重组以利生存和增殖时，包括KRAS在内的原癌基因促进瓦氏效应的研究很多。低和高风险代谢基因特征患者的3年生存分别为84%和46%，然而异常代谢很难通过常规病理检查。异常代谢肿瘤的表型特征是低增殖、低基质侵犯和低免疫浸润，这三种表现在常规病理上很易实现。

CMS4: 间充质型

1.遗传学改变：SCNA

与CMS2一样，此亚型SCNAs增高，通过影响TGFb信号途径影响预后，因此通过分析TGFβ途径的蛋白表达能指导预后评估。

2.表型特征-基质侵犯

CRC中TGFb的主要来源是基质细胞，基质侵犯增加导致TGFb 产生增加，进一步促进转移，因此基质侵犯是重要的预测进展因素。研究发现肿瘤-基质比（TSP）是CRC不良预后因素，基质增加妨碍炎性浸润，KM分级因此减低。CMS4亚型的免疫浸润很低，但基质侵犯很高，所以高TSP是临床确定CMS4亚型的良好标志。