MSI та dMMR при раку: що таке мікросателітна нестабільність

Кожного разу, коли клітина ділиться, її ДНК має бути скопійована, і в процесі неминуче виникають дрібні помилки, особливо в коротких повторюваних послідовностях ДНК, які називають мікросателітами. Здорові клітини мають систему контролю якості — шлях репарації неспарених основ ДНК (MMR), побудований навколо чотирьох білків — MLH1, MSH2, MSH6 та PMS2, — які працюють у парах для виявлення та виправлення цих помилок копіювання. Коли один із цих білків відсутній або не функціонує, система репарації дає збій, і помилки в мікросателітах накопичуються з часом. Саме цю нестабільність довжини мікросателітних послідовностей патологи називають мікросателітною нестабільністю, або MSI.

MSI та дефіцит системи репарації неспарених основ (dMMR) описують ту саму основну біологічну проблему, але вимірюються по-різному. dMMR оцінюють безпосередньо, забарвлюючи тканину пухлини на чотири білки репарації за допомогою імуногістохімії (IHC) і перевіряючи наявність кожного з них. MSI оцінюють опосередковано, порівнюючи довжину специфічних маркерів мікросателітної ДНК у тканині пухлини з нормальною тканиною того самого пацієнта, зазвичай за допомогою PCR або NGS. Очікується, що пухлина з dMMR буде MSI-H, і навпаки, тож ці два результати зазвичай — хоча й не завжди ідеально — взаємозамінні в клінічній практиці.

Більшість пухлин MSI-H/dMMR виникають спорадично, найчастіше через те, що ген MLH1 був «замовчений» хімічним процесом, який називають гіперметилюванням промотора, а не через спадкову мутацію. Меншість виникає через синдром Лінча — спадкове захворювання, за якого людина народжується з однією нефункціональною копією одного з чотирьох генів репарації неспарених основ у кожній клітині свого тіла, що значно підвищує ймовірність втрати й другої копії всередині пухлини, що розвивається.

Якщо у вашій пухлині виявлено MSI-H або dMMR, це означає, що імунне мікрооточення вашого раку часто більш «помітне» для імунної системи, ніж у типової мікросателітно-стабільної (MSS) пухлини, і саме це є біологічною причиною того, чому імунотерапія інгібіторами контрольних точок зазвичай особливо добре діє в цій групі. Залежно від типу та стадії вашого раку це може означати, що імунотерапію розглядатимуть раніше у вашому курсі лікування, ніж зазвичай, іноді навіть до операції.

Якщо у вас рак товстої кишки II стадії і ваша пухлина MSI-H, ваш онколог може конкретно порадити відмовитися від монохіміотерапії фторпіримідинами (наприклад, лише 5-ФУ), оскільки дані свідчать, що ця конкретна хіміотерапія не додає користі, а може навіть бути менш ефективною при MSI-H захворюванні II стадії; це гарний приклад використання біомаркера для того, щоб відмовитися від лікування, а не додати його.

Результат dMMR або MSI-H також має стати приводом для розмови про генетичне консультування та герміногенне тестування на синдром Лінча, особливо якщо вам поставили діагноз до 50 років, у вас було більше одного пов'язаного з синдромом Лінча раку, або якщо у ваших родичів були рак товстої кишки, ендометрія, яєчників, шлунка чи сечовивідних шляхів. Якщо синдром Лінча підтверджено, родичі першого ступеня спорідненості (батьки, брати, сестри, діти) мають приблизно 50% ймовірність носійства того самого варіанта гена, і тим, у кого тест позитивний, зазвичай пропонують раніше й частіше проходити колоноскопію, а іноді — гінекологічне спостереження чи обговорення ризик-знижувальних операцій задовго до розвитку будь-якого раку.

Статус MSI/dMMR сам по собі не діагностує рак; це біомаркер, що накладається на вже наявний тканинний діагноз, найчастіше отриманий з того самого зразка біопсії чи операційного матеріалу, який використовували для підтвердження та встановлення стадії раку. При колоректальному раку та раку ендометрія чинні настанови таких організацій, як NCCN та ESMO, рекомендують універсальне тестування всіх новодіагностованих пухлин незалежно від віку чи сімейного анамнезу, оскільки покладання лише на клінічні ознаки пропускає значну частку випадків синдрому Лінча. Коли dMMR виявлено без чіткого спорадичного пояснення (наприклад, метилювання MLH1 чи мутації BRAF), направлення на генетичне консультування для герміногенного тестування є рекомендованим наступним діагностичним кроком, оскільки лише герміногенне секвенування генів репарації неспарених основ та EPCAM може остаточно підтвердити або виключити синдром Лінча.

Тестування на MSI/dMMR зазвичай виконують на тканині пухлини, отриманій під час біопсії чи операції, найчастіше як один із перших тестів, що призначають при діагностиці колоректального раку чи раку ендометрія, і його дедалі частіше перевіряють при багатьох інших типах раку — рутинно або коли стандартні методи лікування вичерпано.

Імуногістохімія (IHC) — найпоширеніший метод. Патолог забарвлює тонкі зрізи тканини пухлини антитілами проти MLH1, MSH2, MSH6 та PMS2 і перевіряє наявність кожного білка в ядрах пухлинних клітин. Втрата забарвлення для одного чи більше білків вказує на dMMR; специфічний патерн втрати (наприклад, одночасна втрата MLH1 та PMS2, оскільки стабільність PMS2 залежить від MLH1) може вказувати на найімовірнішу основну причину.

PCR-тестування на MSI використовує стандартну панель мікросателітних маркерів (часто панель Bethesda) і порівнює їхню довжину в ДНК пухлини з ДНК нормальної тканини тієї самої людини; нестабільність за двома чи більше маркерами класифікують як MSI-H, нестабільність за одним маркером — як MSI-low, а відсутність нестабільності — як мікросателітно-стабільний (MSS) статус.

Секвенування нового покоління (NGS) може обчислити показник MSI комп'ютерним методом на основі широких геномних панелей, поряд з іншою інформацією, як-от мутаційне навантаження пухлини (TMB), і його дедалі частіше використовують, оскільки його можна отримати з того самого зразка, що й для іншого біомаркерного тестування. Коли втрата MLH1 виявлена за допомогою IHC або PCR, зазвичай проводять додатковий тест на мутацію BRAF V600E або метилювання промотора MLH1, оскільки позитивний результат переконливо свідчить про спорадичну причину, а не синдром Лінча, і може обґрунтовано знизити терміновість герміногенного тестування.

MSI-H та dMMR найчастіше виявляють при колоректальному раку, де вони трапляються приблизно у 15% усіх випадків, і при раку ендометрія, де їхня частка подібна або дещо вища, що робить ці два типи раку тими, для яких універсальне тестування найбільш чітко закріплене в настановах. Обидва типи раку також найбільш класично асоціюються із синдромом Лінча, поряд із раком яєчників, шлунка, тонкої кишки та раками сечовивідних шляхів, головного мозку і шкіри (сальні пухлини) — усі вони входять до спектра пухлин синдрому Лінча.

Статус MSI-H/dMMR також трапляється, з меншою частотою, при раку шлунка, тонкої кишки, жовчовивідних шляхів, підшлункової залози, передміхурової залози та інших видах раку, і саме тому він став пухлинно-агностичним біомаркером: незалежно від того, де в організмі почався рак, пухлину, яка справді є MSI-H або dMMR, вважають придатною для підходів лікування інгібіторами імунних контрольних точок, коли стандартні варіанти вже розглянуто. Цей пухлинно-агностичний підхід став одним із перших прикладів в онкології, коли лікування схвалили на основі спільної молекулярної ознаки, а не органа походження, поряд з іншими біомаркерами, розглянутими в інших розділах цього Центру знань, як-от пов'язане з MSI поняття мутаційного навантаження пухлини.

При поширеному чи метастатичному раку MSI-H/dMMR інгібітори імунних контрольних точок, спрямовані на шлях PD-1/PD-L1, є підходом до лікування, який найбезпосередніше підтримується цим біомаркером, і їх можуть застосовувати раніше в послідовності лікування, ніж хіміотерапію, іноді як терапію першої лінії. При локалізованому колоректальному чи шлунковому раку, підтвердженому як dMMR, деякі центри тепер пропонують імунотерапію перед операцією в межах клінічних досліджень або усталеної практики — підхід, вивчений спеціально тому, що пухлини dMMR незвично добре реагують на цю стратегію.

При ранній стадії раку товстої кишки варіанти лікування визначають, поєднуючи статус MSI зі стадією, ступенем злоякісності пухлини та іншими патологічними ознаками: захворювання MSI-H II стадії часто веде до рекомендації спостереження або іншого підходу до хіміотерапії замість монотерапії фторпіримідинами. Якщо синдром Лінча підтверджено, варіанти лікування виходять за межі поточного раку і включають довгострокову спостережну колоноскопію, обговорення ризик-знижувальної гінекологічної операції після завершення дітонародження та розгляд стратегій хіміопрофілактики, як-от регулярне вживання аспірину, що завжди слід обговорювати індивідуально з вашою командою лікарів. Участь у клінічних дослідженнях також часто доступна для пухлин MSI-H/dMMR, оскільки цей біомаркер широко використовують як критерій відбору в багатьох сучасних дослідженнях імунотерапії.