MLH1基因甲基化检测的应用与思考

飞朔生物 2024-05-31 13:19:53

前言

MLH1基因启动子区甲基化是结直肠癌(CRC)和子宫内膜癌(EC)常见的表观遗传改变,甲基化导致基因沉默,从而导致微卫星不稳定(MSI-H)。通常,MLH1高度甲基化被认为是癌症中的散发性事件,其检测被认为是区分散发性和遗传性疾病(林奇综合征)的有用工具。其在子宫内膜癌的诊疗中,亦有一些扩展性的应用。

MLH1甲基化在林奇综合征筛查中的应用

林奇综合征也称为遗传性非息肉病性结直肠癌(HNPCC)综合征(OMIM 120435),约占所有CRC的2%~4%,占所有EC的3%~5%。其由错配修复(MMR)基因MLH1、MSH2、MSH6和PMS2的胚系突变引起,并与肿瘤组织中的MSI-H有关。林奇患者发生CRC和EC的风险较高(分别高达80%和60%),并且有发生其他癌症类型(如胃癌、小肠癌、尿路上皮癌和卵巢癌)的风险。MLH1和MSH2基因的变异占林奇发病的大部分,发生率分别为40~50%和40~60%,而MSH6(10~20%)和PMS2(2%)的发生率较低。

临床上对于林奇综合征相关肿瘤患者,一般优先推荐进行MMR蛋白免疫组织化学检测。发生MLH1蛋白缺失时,MLH1基因启动子甲基化或BRAF V600E检测(仅适用于CRC)常用于判读散发性肿瘤。BRAF V600E致病突变仅在69%的甲基化CRC中被发现,因此无BRAF V600E突变不能排除MLH1甲基化。EC患者BRAF基因突变频率极低,且与MLH1基因启动子甲基化不相关,因此筛查林奇综合征时无需检测BRAF V600E突变。

曼彻斯特共识推荐的EC患者林奇综合征筛查流程

虽然MLH1启动子甲基化和胚系MLH1变异通常被认为是两种相互排斥的机制,仍有一些罕见病例报道MLH1高度甲基化见于致病性MLH1胚系突变或表突变携带者中,体系MLH1甲基化可能是林奇综合征中MLH1沉默的二次打击。最近意大利的一项研究采用高通量测序(NGS)和甲基化特异性多重连接探扩增(MS-MLPA)等技术研究了56例林奇患者。在MLH1胚系致病突变患者中,16.7%(3/18)的CRC和40%(4/10)的EC发现了体系MLH1启动子高度甲基化。虽然这只是单个研究报道且病例较少,但仍提示应注重患者的家族史和个人病史。当临床高度怀疑林奇综合征时,无论MMR状态如何,均应进行林奇综合征相关基因胚系突变检测确诊。

MLH1甲基化在子宫内膜癌预后中的应用

MLH1基因启动子甲基化与EC的预后相关。日本的一项研究采用免疫组化和MS-MLPA分析了527例EC样本,419例(79.5%)为错配修复功能正常(pMMR),65例(12.3%)为疑似林奇(MSH2/MSH6蛋白缺失或MLH1/PMS2蛋白缺失但MLH1未甲基化)和43例(8.2%)为met-EC(MLH1/PMS2蛋白缺失且MLH1高度甲基化)。与疑似林奇患者相比,MLH1甲基化的EC预后显著更差。

各亚组的生存分析

MLH1甲基化与EC免疫治疗的预后亦相关。单臂、开放标签的II期研究(NCT02899793),在复发性dMMR/MSI-H EC患者中评估了帕博利珠单抗的疗效,200 mg Q3W静脉注射,持续24个月。主要终点为根据RECIST v1.1标准的ORR和毒副反应,次要终点包括PFS和OS。19例患者存在MLH1启动子甲基化,6例患者携带林奇样肿瘤,1位患者二者皆有,没有胚系突变的林奇综合征患者。中位随访25.8个月后,林奇样患者的ORR为100%,甲基化患者仅有44%(p=0.024)。3年的PFS为100%比30%(p=0.017),OS为100%比43%(p=0.043)。

肿瘤应答的瀑布图

亚组之间的生存分析

MLH1甲基化在子宫内膜癌分子分型中的应用

MLH1基因启动子甲基化虽然并非EC分子分型的标志物,但其对于分子分型亦有提示作用,尤其是在不同方法学分型结果不一致的时候。北京大学第三医院病理科近期发表在中华妇产科杂志上的文章《子宫内膜癌分子分型中错配修复和微卫星不稳定性状态的综合评估》论证了这一点。文章针对214例EC患者,通过MMR免疫组化和NGS(非飞朔产品)进行了分析。对于MMR-IHC检测与MSI-NGS检测结果不相符的患者进一步进行MSI-PCR检测和MLH1基因启动子甲基化检测(飞朔产品)。

40例散发性MMR-d型EC患者中,MLH1和/或PMS2蛋白表达缺失31例,其中20例检出MLH1基因启动子甲基化,1例未检出甲基化,10例因肿瘤组织不足而未进行甲基化检测。

共有9例患者MMR-IHC与MSI-NGS检测结果不一致,主要为MLH1和PMS2蛋白表达共缺失或亚克隆共缺失患者,6例检出MLH1基因启动子甲基化。3例MSI-PCR验证结果为MSI-L的患者中,2例患者的TMB值较高,且存在MLH1基因启动子甲基化,因此也归入MMR-d。1例患者因DNA样本量不足未进行MSI-PCR检测,但结合MLH1和PMS2蛋白表达共缺失,并检出了MLH1基因启动子甲基化,也符合MMR-d。

MMR-IHC与MSI-NGS检测结果不一致的具体分析

MMR-IHC与MSI-NGS检测结果不一致多见于MLH1基因启动子高度甲基化状态导致的MLH1和PMS2蛋白表达共缺失或MMR蛋白亚克隆缺失,必要时应结合MLH1基因甲基化等检测方法综合评估MMR、MSI状态,为EC患者提供精准的分子分型。

总结

对于MLH1蛋白表达缺失的EC,MLH1基因启动子甲基化检测有助于明确肿瘤的MMR、MSI状态,排除林奇综合征的风险,提示EC的预后,辅助治疗方案的选择,并且对分子分型也具有补充提示的作用。

参考文献

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[2] 2019曼彻斯特国际共识组建议:林奇综合征妇科肿瘤的管理

[3] 子宫内膜癌分子检测中国专家共识(2021年版)

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