结直肠癌肿瘤分子标记物研究进展

黄晓青

（浙江大学医学院附属第二医院 浙江 杭州 310008）

在中国，结直肠癌是发病率最高的癌症之一。2015 年我国的结直肠癌新发病例达到37 万例，约占全世界的26%；发病率约为28/10 万人，在所有的恶性肿瘤中排名第三，仅次于肺癌和胃癌[1]。结直肠癌的临床治疗方式主要包括手术、辅助化疗、放疗等[2]。Ⅳ期转移性结直肠癌由于无法手术切除而只能进行姑息性治疗，用于控制他们的临床症状并提高生存率[3]。由于结直肠癌的预后较差，因此临床上急需发现一些新的标志物用于结直肠癌的早期诊断预警以及预后提示。结直肠癌大部分表现为散发性疾病（约80%）。目前为止，多个肿瘤分子标记物被证明与结直肠癌的发生发展关系密切，例如KRAS、Nras、BRAF基因突变、微卫星不稳定（MSI）以及一些启动子区的DNA 甲基化，这些标志物大多已在临床广泛使用用于指导结直肠癌的个体化精准治疗，例如KRAS、NRAS、BRAF、PIK3CA 基因的突变检测结果已被用于指导临床是否对患者进行抗表皮生长因子受体的辅助靶向治疗，基因突变型患者无法从该治疗中获益。此外，微卫星不稳定性指标已被用于指导临床对2 期结直肠癌患者能否从5-氟尿嘧啶药物中获益，下文介绍结直肠癌诊断、治疗过程中最常用的分子标记物。

1.BRAF 基因突变

BRAF 基因编码一个丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶，调控KRAS 下游的MAPK 通路。BRAF 被发现是一个结直肠癌的预后因子，并有潜力成为结直肠癌新的治疗靶点。BRAF 激活性的突变常常发生在600 密码子上，最常见的突变形式是V600E 突变。除了结直肠癌外，BRAF V600E 突变还广泛存在于其他类型的肿瘤中，例如结直肠癌（10%）、恶性黑色素瘤（50%）以及肺癌（1%～2%）。研究表明，BRAF V600E 突变与KRAS 突变在肿瘤发生发展过程中是相互排斥事件。以往多个研究发现BRAF 突变阳性的结直肠癌在抗EGFR 治疗中失败率高达12%～15%[4]。另外，有研究报道BRAF 突变患者中细胞DNA 的甲基化程度显著高于BRAF 野生型的患者，而且BRAF 突变阳性与微卫星不稳定性之间存在显著的相关性[5]。多项回顾性的研究证明了BRAF 突变的结直肠癌患者预后较差[6]，一项针对3278 例使用伊立替康加5 氟尿嘧啶治疗的Ⅱ期与Ⅲ期结直肠癌患者的回顾性研究发现KRAS 突变状态并没有提示预后的作用，然而在MSI-L 和MSS 的患者中BRAF突变却是一个总生存期的预后指标。然而在伊立替康和奥沙利铂的化疗中BRAF 突变却无法提示预测效果[7]。

2.KRAS 基因突变

KRAS 基因编码一种GTP 酶转导蛋白，调控细胞生长和分化[8]。KRAS 野生型蛋白可以被信号瞬间激活，但KRAS 基因突变会导致下游信号被持续性活化，进而导致结直肠癌细胞对抗EGFR治疗的抵抗。KRAS 突变主要位点发生在密码子12 和13，偶尔发生在密码子61、63 和146。KRAS 突变的主要临床意义是提示抗EGFR 治疗失败。一项多中心随机对照Ⅲ期研究结果显示接受伊立替康、氟尿嘧啶治疗的KRAS 野生型结直肠癌患者能对西妥昔单抗的治疗显著获益。这些研究都强烈支持KRAS 基因突变作为西妥昔单抗治疗疗效的预测因子。

3.微卫星不稳定

基因组中的微卫星是一类短的重复DNA 序列，广泛分布于基因组中。微卫星不稳定（MSI）是一种由DNA 的错配修复系统缺陷导致的基因组超突变的表现。引起微卫星不稳定的错配修复基因失活主要有4 种：MSH2、MLH1、MSH6 以及PMS2，它们的失活会导致DNA 复制时产生的缺失和重复片段无法被正确地修复[9]。微卫星不稳定在结直肠癌的发生率约为15%左右，其中有3%的患者与林奇综合征相关，另外12%左右是散发性的。微卫星高不稳定的结直肠癌常常发生在右半结肠，带有粘液和印戒细胞形态，细胞分化水平较低，侵袭性较强。然而微卫星高不稳定的结直肠癌患者接受化疗的疗效往往比微卫星稳定的患者好。在一项对Ⅱ期和Ⅲ期的结直肠癌患者研究中发现微卫星稳定或低不稳定的患者可以从5 氟尿嘧啶的辅助化疗中获益，而微卫星高不稳定的Ⅱ期结直肠癌患者死亡率却提升了3倍[10]。

4.总结与展望

越来越多的研究更加清楚地揭示了结直肠癌发生发展的分子机制，很大程度促进了结直肠癌的临床个体化精准治疗。近年来国内外结直肠癌的诊疗指南逐步增加了重要分子标记物的检测，例如对于转移性的结直肠癌患者进行KRAS、NRAS、BRAF以及PIK3CA 的突变检测用于指导抗EGFR 靶向治疗的选择，微卫星不稳定的检测用于指导结直肠癌患者能否从5 氟尿嘧啶化疗中获益。未来将会有更多更有效的、无创的结直肠癌生物标志物被发现，相信不久的将来结直肠癌领域将会形成一个更加高效精准的分子标志物组合，一方面用于结直肠癌的早期预警，另一方面更加精准地为患者筛选最合适的治疗方案。