病理医师分子病理应知应会-结直肠癌篇（一）

近几十年来，结直肠癌肿瘤发生相关分子机制已逐渐明确，为该组肿瘤的诊断及治疗提供了新的方案。本文针对结直肠癌肿瘤发生方面的分子机制进行阐述，并且重点介绍了临床相关分子检测。

• 关键词
  

结直肠癌 微卫星不稳定性 Lynch 综合征 免疫治疗 表皮生长因子受体

• 提要
  

• 结直肠癌的肿瘤发生依赖于可预测的逐步积累突变。

• 微卫星不稳定性仍然是结直肠癌的重要分子特征，对治疗和基因检测有影响。

• 扩展 RAS 测试对于对患者进行抗表皮生长因子受体治疗的分层至关重要。

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不管是男性还是女性，结直肠癌均是最常见恶性肿瘤之一，且均位于新发癌症病例数第三位、癌症死亡病例数第三位。近几十年来，结直肠癌肿瘤发生相关分子机制已逐渐明确，为该组肿瘤的诊断及治疗提供了新的方案。

概述

结直肠癌发生的核心机制之一，就是腺瘤-腺癌的序贯性。这一概念是指从腺瘤形成、进展至浸润性癌过程中遗传学改变逐步积累。从分子机制来说，此前将结直肠癌分为微卫星不稳定通路、染色体不稳定通路。染色体不稳定通路约占结直肠癌的85%，其染色体改变有：常见8q、13、20q的获得，8p、17p、18q的缺失；该通路常见的遗传学改变还涉及TP53、KRAS、APC。临床病理联盟版权所有。

最近有些专家提出了一项包括四种的共识分子分型（consensus molecular subtypes，CMS）用于结直肠癌的分类，具体是指：伴超突变的微卫星不稳定免疫亚型（CMS1，14%）；伴WNT和MYC信号通路显著改变的经典亚型（CMS2，37%）；伴显著代谢失调的代谢亚型（CMS3，13%）；伴显著转化生长因子-β活化、间质浸润、血管生成的间质亚型（CMS4，23%）。关于这一分类的更多细节，详见表1。临床病理联盟版权所有。

表1. 结直肠癌共识分子分型特点

	CMS1	CMS2	CMS3	CMS4
亚型名称	微卫星不稳定免疫亚型	经典亚型	代谢亚型	间质亚型
发生率	14%	37%	13%	23%
分子特征	微卫星高度不稳定，CpG岛甲基化水平高	拷贝数改变增加	微卫星高度不稳定及微卫星稳定混杂，CpG岛甲基化水平低	拷贝数改变增加
突变特点	BRAF p.V600E		KRAS
	有免疫活性，浸润	Wnt信号通路及MYC信号通路活化	代谢失调	转化生长因子-β活化、间质浸润、血管生成
预后	进展或复发后预后差			无进展预后差，总生存预后

错配修复缺陷及微卫星不稳定

结直肠癌中约15%为错配修复缺陷/微卫星高度不稳定（microsatellite instability-high，MSI-H）。该组肿瘤的分子生物学特点是有小的插入及缺失，尤其在称为微卫星的重复DNA序列中更是如此。错配修复通路由一组蛋白复合物构成，其作用是通过剪辑DNA复制过程中出现的错误而维持基因组稳定性。临床病理联盟版权所有。

错配修复缺陷中，主要涉及四个蛋白：MSH2、MSH6、PMS2、MLH1。这些蛋白组成异二聚体，即MSH2与MSH6配对，PMS2与MLH1配对。MSH2或MLH1的表达缺失，导致异二聚体的不稳定、其相应配体（MSH6或PMS2）的降解。不过，MSH6及PMS2的表达缺失不会导致异二聚体配体的表达缺失。关于相关蛋白免疫组化检测及结果解读相关内容，详见表2。

表2. 错配修复蛋白免疫组化表达模式及解读

MLH1	PMS2	MSH2	MSH6	解读
缺失	缺失	正常	正常	MLH1启动子超甲基化（一般为散发性）或种系突变
正常	缺失	正常	正常	PMS2种系突变
正常	正常	缺失	缺失	EPCAM或MSH2种系突变，罕见为MSH2的双重体细胞性失活
正常	正常	正常	缺失	新辅助化疗后则无意义（应对治疗前标本进行检测），MSH6种系突变，罕见为MSH6的双重体细胞性失活
缺失	缺失	缺失	缺失	结构性错配修复缺陷

错配修复缺陷既可以是这些蛋白的种系突变（Lynch综合征），也可以是这些蛋白通过体细胞性突变或表观遗传学改变（如MLH1启动子超甲基化）而产生的散发性失活。临床病理联盟版权所有。

散发性错配修复缺陷

散发性错配修复缺陷在结直肠癌中的占比约为12%，一般是由于MLH1启动子超甲基化及后续的MLH1及其配体（PMS2）表达缺失所致。MLH1启动子超甲基化的肿瘤中，BRAF V600E突变多见；也已发现可通过转录调节因子MAFG上调而诱导MLH1启动子超甲基化。相反，散发性结直肠癌中MSH2及MSH6的体细胞性失活几率分别为约5%、不足1%。临床病理联盟版权所有。

Lynch综合征

错配修复基因种系突变即导致Lynch综合征，在结直肠癌病例中占比约2%至3%。MSH2及MLH1种系突变占Lynch综合征的大多数，在相关突变中的占比为70%。此外，位于MSH2基因5’端的EPCAM基因种系缺失，也可导致MSH2的超甲基化及表达缺失。临床病理联盟版权所有。

错配修复蛋白等位基因之一种系突变后、继之因体细胞性突变而导致野生型等位基因失活，就表现为Lynch综合征，这也就是Knudson的2次打击学说。有些患者错配修复蛋白两个等位基因已有种系性失活，即构成型（constitutional）错配修复缺陷，一般年龄很小就出现结直肠癌（发病年龄平均为16岁）。临床病理联盟版权所有。

Lynch综合征患者发生结直肠癌风险增高的同时，胃、肝胆、肾脏、卵巢、子宫内膜癌的风险也增高。关于Lynch综合征的筛查，已有阿姆斯特丹标准，但其敏感性不足。其后也有应用组织学及临床信息的Bethesda指南。错配修复缺陷情况下的结直肠癌组织学表现已有诸多描述，具体如淋巴细胞浸润的多种形态（Crohn病样、肿瘤周围、肿瘤内）、髓样生长、黏液分化。不过，Bethesda指南在确定Lynch综合征患者方面表现并不佳。临床病理联盟版权所有。

2009年，基因组学在实践和预防中的应用评价工作组（Evaluation of Genomic Applications in Practice and Pervention Working group）建议对所有新确诊的结直肠癌进行Lynch综合征的遗传学筛查。该工作组隶属于疾病控制与预防中心（Centers for Disease Control and Prevention），该方案已纳入美国国家综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）。临床病理联盟版权所有。

未完待续

参考文献

Beech C, Hechtman JF. Molecular Approach to Colorectal Carcinoma: Current Evidence and Clinical Application.Surg Pathol Clin. 2021;14(3):429-441.

doi:10.1016/j.path.2021.05.007