микросателлитной нестабильности msi не обнаружено что это значит

Микросателлитной нестабильности msi не обнаружено что это значит

Микросателлитная нестабильность, MSI, иммунотерапия, колоректальный рак, рак тела матки, синдром Линча.

Синонимы английские

Microsatellite instability, MSI, immunotherapy, colorectal cancer, uterine neoplasms, Lynch syndrome.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Образец ткани, образец ткани в парафиновом блоке.

Общая информация об исследовании

Система репарации ДНК MMR (MMR, mismatch repair system) — это высококонсервативный механизм, участвующий в восстановлении целостности ДНК после возникновения ошибок несоответствия во время репликации ДНК, рекомбинации. Четыре гена регулируют механизм MMR: MLH1, MSH2, MSH6 и PMS2. Двуаллельная инактивация одного из этих генов из-за соматических или герминативных мутаций или эпигенетического выключения приводит к дефектной системе MMR (dMMR), что вызывает увеличение количества мутаций.

Микросателлиты, или короткие тандемные повторы, представляют собой повторяющиеся последовательности ДНК, распределенные по кодирующей и некодирующей областям генома. Повторяющийся характер этих областей делает их особенно чувствительными к ошибкам несоответствия, которые в случае dMMR приводят к накоплению мутаций с изменением длины повторов, определяемых как микросателлитная нестабильность (MSI), что можно обнаружить путем анализа мононуклеатидных микросателлитных маркеров. Следовательно, MSI служит маркером dMMR и характеризует гипермутабильное состояние клеток.

Для чего используется исследование?

Когда назначается исследование?

Что означают результаты?

Микросателлитной нестабильности (MSI) не обнаружено.

Геном опухоли характеризуется микросателлитной нестабильностью (MSI).

Для получения заключения по результату обследования необходимо проконсультироваться у врача-онколога.

Источник

Микросателлитной нестабильности msi не обнаружено что это значит

Микросателлитная нестабильность характеризует генетическую изменчивость многих опухолей. Определение данного показателя используется в процессе диагностики рака толстого кишечника, а также для назначения химиотерапевтического лечения.

Исследования при колоректальном раке.

Microsatellite instability, MSI; high level microsatellite instability, MSI-H; replication error phenotype, RER+.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь, образец ткани, образец ткани в парафиновом блоке.

Общая информация об исследовании

Гены, которые восстанавливают мутации в ДНК, известны как гены репарации ошибочно спаренных нуклеотидов (mismatch repair, MMR). Существует четыре различных гена репарации, которые отвечают за исправление мутаций в ДНК. Если один из этих четырех генов мутирован, небольшие ошибки в ДНК остаются неисправленными. Эти ошибки приводят к расширению или уменьшению повторяющихся последовательностей в ДНК, что и называется микросателлитной нестабильностью (MSI).

Если человек рождается с мутацией в одном из четырех генов репарации (то есть мутация присутствует во всех клетках его тела), это приводит к синдрому Линча. Синдром Линча является наиболее распространенной наследственной формой рака толстой кишки, на его долю приходится 3 % всех случаев рака толстой кишки.

Тем не менее только небольшая часть опухолей с положительным результатом MSI обусловлена ​​синдромом Линча. Это означает, что большинство MSI-позитивных опухолей возникают спорадически и не обусловлены наследственной мутацией в гене репарации.

Для чего используется исследование?

Микросателлитная нестабильность чаще всего обнаруживается при раке толстого кишечника и является важным прогностическим показателем. Опухоли с высокой степенью MSI не склонны к метастазированию, и их прогноз благоприятный.

Определение MSI проводят при скрининге пациентов, у которых подозревают синдром Линча – наследственный колоректальный рак, который часто сочетается с другими онкозаболеваниями: раком желудка, мочевыводящих путей, яичника, кожи, поджелудочной железы, опухолей головного мозга.

Выявление MSI высокой степени становится показанием для назначения таргетной терапии, то есть влияющей на конкретную генетическую мишень, которая стала причиной онкопроцесса. Этими препаратами являются ингибиторы рецептора PD-1, пембролизумаб и ниволумаб.

Также исследование микросателлитной нестабильности играет роль в определении потенциальной чувствительности опухолей к препаратам из группы 5-фторурацила, простым алкилирующим агентам и производным платины.

Когда назначается исследование?

Что означают результаты?

В результате исследования отмечается выявление или невыявление микросателлитной нестабильности.

Микросателлитную нестабильность (MSI) обнаруживают примерно в 15 % от всех раков толстого кишечника. Причем частота выявления MSI при колоректальном раке зависит от стадии заболевания, составляя до 22 % при II стадии, до 12 % при III стадии и не более 3-4 % при IV стадии.

Если колоректальный рак или другие опухоли связаны с синдромом Линча, то в 90 % случаев будет обнаружена микросателлитная нестабильность.

Высокий уровень микросателлитной нестабильности MSI означает:

данная опухоль не склонна к образованию метастазов и пациентам со II стадией заболевания можно не проводить адъювантную химиотерапию;

у пациента высока вероятность наличия синдрома Линча;

пациенту показано назначение таргетной химиотерапии (ингибиторы рецептора PD-1, пембролизумаб и ниволумаб).

Источник

Микросателлитная нестабильность MSI

Микросателлитная нестабильность не обнаружена. Что это значит? Что такое MSI и MSS? Объясняет специалист

Что такое MSI и MSS?

Микросателлитная нестабильность чаще всего встречается при колоректальном раке, раке желудка и раке эндометрия, но может также обнаруживаться при многих других типах рака. Знание результата анализа на msi при онкологии поможет спланировать лучшее лечение.

Анализ на определение микросателлитной нестабильности MSI

Если у вас или вашего близкого человека диагностирован колоректальный рак, то важно знать опухолевый статус MSI-H. Чтобы его определить, необходимо направить опухолевый материал на молекулярно-генетическое исследование. Забор материала часто происходит во время операции по удалению опухоли, но это может быть сделано и с помощью биопсии. Результат вашего теста покажет статус MSI как MSI-H, или MSS (microsatellite stability, «микросателлитная нестабильность не обнаружена»).

MSI-H приводит к тому, что гены, регулирующие ДНК (называемые генами восстановления несоответствия), не работают правильно. Гены восстановления несоответствия (MMR – mismatched repair) работают как генетические “проверки орфографии”, исправляя ошибки в ДНК по мере деления клеток, подобно тому, как исправляются опечатки в тексте.

Когда гены MMR перестают функционировать, то некоторые области ДНК могут стать нестабильными из-за накопления ошибок. Скрининговый тест MSI ищет изменения в последовательности ДНК между нормальной тканью и опухолевой тканью и может определить, существует ли высокая степень микросателлитной нестабильности, которая встречается примерно в 15% опухолей колоректального рака. Это часто происходит в опухолях, связанных с наследственным синдромом, синдромом Линча, хотя многие опухоли с высоким уровнем MSI являются спорадическими.

Дополнительный иммуногистохимический тест часто используется, чтобы сделать различие между наследственным и ненаследственным положительным анализом на микросателлитную нестабильность. Если MSI-H наследственная, то есть риск, что члены семьи онкологического больного также могут иметь синдром Линча, поэтому повышается вероятность развития колоректальных или других опухолей.

MSI-Н опухоли могут привлечь внимание иммунной системы. Под микроскопом в этих опухолях часто можно увидеть большое количество клеток иммунной системы. Иммунные клетки просто блокируются от полного выполнения своей работы. Поэтому пациенты с высоким уровнем микросателлитной нестабильности имеют положительный ответ на иммунотерапию. Таким образом, знание вашего состояния MSI чрезвычайно важно для выбора тактики противоопухолевого лечения.

MSS или микросателлитная стабильность обнаруживается приблизительно у 80-85% пациентов с колоректальным раком. Опухоли с мутацией MSS называются” холодными» и с точки зрения количества опухолевых генетических мутаций являются одним из наиболее сильно мутированных типов опухолей.

Источник

Микросателлитная нестабильность: что в действительности определяет развитие опухоли?

Безусловно, молекулярно-биологический механизм формирования опухоли в теле человека еще не изучен во всех деталях. Однако современные данные позволяют с уверенностью утверждать: многие моменты онкогенеза помогает прояснить явление микросателлитной нестабильности. Данный материал о том, что представляет из себя этот процесс, и как он связан с развитием опухоли.

Микросателлиты — это короткие последовательности в структуре ДНК, состоящие из 2–9 пар нуклеотидов. Они располагаются в эухроматиновой части генома, чаще — в некодирующих, регуляторных его участках. На сегодняшний день изучение последовательностей микросателлитов имеет массу вариантов практического применения. Так, длину микросателлитных участков и количество повторов в их структуре изучают в контексте диагностики некоторых наследственных заболеваний. К ним относятся атаксия Фридриха, миотонические дистрофии и другие неврологические патологии. При помощи исследования микросателлитных последовательностей проводится генотипическое картирование, необходимое для расшифровки генома. Нашли применение микросателлиты и в диагностике наследственных опухолевых синдромов и спорадических случаев рака.

Понятие микросателлитной нестабильности отражает изменения в геноме, связанные со структурой микросателлитов. Выделяют несколько вариантов такой нестабильности. Например, вариант EMAST подразумевает повышение частоты альтерации микросателлитов, состоящих из повторов четырех нуклеотидов. В случае различных спорадических опухолей человека микросателлиты демонстрируют тенденцию к значительному увеличению их числа, более частому мутационному повреждению, возникновению делеций и инсерций (точечных мутаций, связанных с выпадением или вставкой нуклеотидов соответственно) [1]

Рисунок 1 | Основные виды точечных мутаций в геноме человека.

Наиболее тесным образом микросателлитная нестабильность связана с нарушениями в системе репарации ДНК, а именно — с вариантом mismatch-репарации. Этот процесс как вариант репарации неспаренных оснований в структуре ДНК способствует исправлению тысяч мутаций, возникающих в геноме каждого человека ежедневно. Систему mismatch-репарации составляют шесть генов, продукты которых ответственны за обнаружение неспаренных участков — пар нуклеотидов, созданных не по принципу комплементарности. После выявления таких участков продукты системы mismatch-репарации производят удаление определенного участка цепи, включающего неспаренные нуклеотиды, и замену вырезанных участков новыми в правильной последовательности.

Рисунок 2 | Упрощенный принцип работы системы mismatch-репарации.

Наследственные дефекты любого гена системы mismatch-репарации приводят к развитию наследственных опухолевых синдромов — например, синдрома Линча (о нем мы писали в этом материале). Приобретенные в течение жизни мутации в этих же генах могут приводить к формированию дефицита их продуктов. Дефицит компонентов системы mismatch-репарации условно ведет к сохранению множества неисправленных мутаций в генах соматических клеток (условно, поскольку помимо системы mismatch функционируют и другие репаративные системы). Однако уже доказанным является тот факт, что в конечном итоге наличие дефекта системы mismatch-репарации может приводить к формированию злокачественного новообразования, в основном колоректальной локализации [2].

Дефекты системы репарации ДНК отражаются в том числе и в увеличении числа микросателлитов генома — так формируется H-фенотип (high phenotype) микросателлитной нестабильности, обозначаемый как MSI-H. Данный фенотип является определенного рода маркером злокачественных новообразований, а именно — маркером наличия дефекта в системе репарации генома.

Интерес для современных ученых представляет и другой фенотип микросателлитной нестабильности, обозначаемый буквой L (low). Он отражает, напротив, снижение количества микросателлитных последовательностей в геноме, что встречается при наследственном неполипозном раке прямой кишки в ранних ее формах. Патогенез снижения уровня микросателлитов при наличии такой опухоли неясен, однако оно также может являться маркером, используемым при выявлении данного типа новообразований [3].

Классическим способом диагностики любой из форм микросателлитной нестабильности является полимеразная цепная реакция (ПЦР). Амплификация микросателлитных последовательностей позволяет установить их количество и структуру, и таким образом косвенно судить о дефиците компонентов системы репарации и отобразить фенотип нестабильности. Заключением такого анализа является либо выявление факта микросателлитной нестабильности с указанием фенотипического варианта, либо MSS — то есть стабильность микросателлитных участков генома.

Определенное значение имеет и выявление тканевого уровня самих белков-компонентов системы mismatch-репарации методом иммуногистохимии. В этом случае препараты исследуемой ткани обрабатываются специальными растворами, позволяющими по степени яркости окрашивания установить уровень того или иного белка и принцип его клеточного распределения. Метод иммуногистохимии позволяет точнее определить характер дефекта и используется, как правило, после проведения автоматизированного анализа методом ПЦР для определения наличия и характера микросателлитной нестабильности. Кроме того, перед проведением исследования необходимо удостовериться в наличии положительной корреляции между частотой возникновения дефицита системы mismatch-репарации и развитием исследуемой опухоли, так как в случае некоторых онкопатологий (например, при раке тела матки) ИГХ-исследование таких дефектов неэффективно [4].

Важно отметить, что исходя из определений разобранных терминов, этиология злокачественных новообразований действительно связана с мутациями, но чаще — не в самих соматических клетках, а в участках, кодирующих компоненты систем репарации. Именно нарушение репаративных процессов, отвечающих за сохранность структуры ДНК (в том числе в варианте mismatch-репарации), в конечном итоге приводит к формированию некоторых опухолей, а выявить эту закономерность позволяет такое исследование, как ПЦР для определения микросателлитной нестабильности генома.

Источники:

Источник

СОДЕРЖАНИЕ

Состав

Структура микросателлитной нестабильности состоит из повторяющихся нуклеотидов, чаще всего встречающихся в виде повторов GT / CA.

Исследователи еще не подтвердили точное определение структуры MSI. Хотя все исследователи согласны с тем, что микросателлиты являются повторяющимися последовательностями, длина этих последовательностей остается под вопросом. Некоторые исследования показывают, что MSI представляют собой короткие тандемные повторяющиеся последовательности ДНК от одной до шести пар оснований по всему геному, в то время как другие исследования показывают, что диапазон может быть от двух до пяти.

Форма и функция

Компания MSI была открыта в 1970-х и 1980-х годах.

В широком смысле MSI является результатом неспособности белков репарации ошибочного спаривания (MMR) исправить ошибку репликации ДНК. Репликация ДНК происходит в «S» фазе клеточного цикла ; ошибочное событие, создающее область MSI, происходит во время второго события репликации. Исходная цепь не повреждена, но дочерняя цепь претерпевает мутацию со сдвигом рамки считывания из-за проскальзывания ДНК-полимеразы. В частности, ДНК-полимераза скользит, создавая временную петлю вставки-удаления, которая обычно распознается белками MMR. Однако, когда белки MMR не функционируют нормально, как в случае MSI, эта петля приводит к мутациям со сдвигом рамки считывания либо через вставки, либо через делеции, приводя к нефункционирующим белкам.

MSI уникален для полиморфизмов ДНК тем, что ошибки репликации различаются по длине, а не по последовательности. Скорость и направление мутаций, приводящих к MSI, являются основными компонентами в определении генетических различий. На сегодняшний день ученые сходятся во мнении, что частота мутаций различается по положению локусов. Чем больше длина MSI, тем выше частота мутаций.

Хотя большинство мутаций MSI являются результатом мутаций со сдвигом рамки считывания, иногда события мутации, приводящие к MSI, происходят из-за гиперметилирования промотора hMLH1 (белка MMR). Гиперметилирование происходит, когда к нуклеотиду ДНК добавляется метильная группа, что приводит к подавлению гена, что приводит к MSI.

Исследователи показали, что окислительное повреждение приводит к мутациям со сдвигом рамки считывания, что приводит к MSI, но они еще не пришли к соглашению о точном механизме. Было показано, что чем больше окислительного стресса подвергается система, тем больше вероятность возникновения мутаций. Кроме того, каталаза уменьшает мутации, тогда как медь и никель усиливают мутации за счет увеличения количества пероксидов. Некоторые исследователи считают, что окислительный стресс в определенных локусах приводит к остановке ДНК-полимеразы в этих местах, создавая среду для проскальзывания ДНК.

Клиническое значение

Нестабильность микросателлитов связана с раком толстой кишки, раком желудка, раком эндометрия, раком яичников, раком гепатобилиарного тракта, раком мочевыводящих путей, раком мозга и раком кожи. MSI чаще всего ассоциируется с раком толстой кишки. Ежегодно во всем мире регистрируется более 500 000 случаев рака толстой кишки. Основываясь на результатах более 7000 пациентов, стратифицированных для рака толстой кишки MSI-High (MSI-H), MSI-Low (MSI-L) или Micros по сравнению с опухолями MSI-L или MSS.

Колоректальные опухоли с MSI обнаруживаются в правой толстой кишке, связаны с плохо дифференцированной тканью, высокими муциногенами, лимфоцитами, инфильтрирующими опухоль, и наличием реакции хозяина, подобной Крону. Опухоли MSI-H, способствующие развитию колоректального рака, демонстрируют меньше метастазов, чем другие производные колоректального рака. Это продемонстрировано предыдущими исследованиями, показавшими, что опухоли MSI-H более репрезентативны для рака стадии II, а не стадии III.

Ученые исследовали связь белков вакуумной сортировки белков (VPS) с MSI. Как и MSI, VPS связан с раком желудка и толстой кишки. В одном исследовании сообщается, что белки VPS были связаны с раком MSI-H, но не с раком MSI-L, что ограничивает VPS специфическим раком MSI-H.

В одном исследовании было проведено более 120 пациентов с синдромом Линча, приписавшего реакцию типа Крона (CLR), связанную с MSI, «опухолеспецифическими неопептидами, генерируемыми во время канцерогенеза MSI-H». Это исследование дополнительно подтвердило, что «наличие антиметастатической иммунной защиты у пациентов с MSI-H CRC может объяснить недавние открытия, что адъювантная химиотерапия 5-FU не имеет положительных или даже побочных эффектов в этом коллективе». Исследователи предполагают, что лимфоциты выполняют защитную роль против CRC MSI-H, предотвращая метастазирование опухоли.

Опухоли MSI в 15% случаев спорадического колоректального рака являются результатом гиперметилирования промотора гена MLH 1, тогда как опухоли MSI при синдроме Линча вызываются мутациями зародышевой линии в MLH 1, MSH 2, MSH 6 и PMS2.

Диагностика нестабильности микроспутника

MSI является хорошим маркером для определения синдрома Линча и определения прогноза лечения рака. В 1996 году Национальный институт рака (NCI) провел международный семинар по синдрому Линча, который привел к разработке «Руководства Bethesda» и локусов для тестирования MSI. Во время этого первого семинара NCI согласовал пять микросателлитных маркеров, необходимых для определения присутствия MSI: два мононуклеотида, BAT25 и BAT26, и три динуклеотидных повтора, D2S123, D5S346 и D17S250. Опухоли MSI-H являются результатом MSI более 30% нестабильных локусов MSI (> 2 или более из 5 локусов). Опухоли MSI-L возникают из менее чем 30% нестабильных биомаркеров MSI. Опухоли MSI-L относятся к опухолям альтернативной этиологии. Несколько исследований демонстрируют, что пациенты с MSI-H лучше реагируют на только хирургическое вмешательство, а не химиотерапию и хирургическое вмешательство, что предотвращает ненужное прохождение пациентами химиотерапии.

Шесть лет спустя, во время второго семинара NCI, посвященного синдрому Линча в 2002 году, были пересмотрены рекомендации Bethesda (позже опубликованные в 2004 году), в которых были рекомендованы новые критерии для тестирования MSI. В частности, они определили, что пять мононуклеотидных локусов превосходят смесь моно- и динуклеотидных локусов, поскольку динуклеотидные локусы могут казаться сдвинутыми, хотя на самом деле это не так, что увеличивает вероятность ложноположительного результата MSI-H.

Искусственный интеллект также использовался для прогнозирования MSI по появлению опухолей под микроскопом. Цифровая патология может быть передана в методы машинного обучения, а прогнозы относительно MSI могут быть сделаны без какого-либо молекулярного тестирования. Эти методы еще не дали результатов, которые можно было бы использовать в клинической практике.

Прямые и косвенные механизмы способствуют устойчивости к химиотерапии. Прямые механизмы включают пути метаболизма лекарственного средства, в то время как косвенные механизмы включают пути, которые реагируют на химиотерапевтическое лечение. Путь репарации ДНК NER играет существенную роль в обращении повреждения клеток, вызванного химиотерапевтическими агентами, такими как 5-FU.

Открытия с 2010 года

EMAST наблюдается при различных формах рака, включая рак легких, головы и шеи, толстой кишки, кожи, мочевыводящих путей и репродуктивных органов. Сайты внешних органов имеют больший потенциал для EMAST. Некоторые исследователи считают, что EMAST может быть следствием мутагенеза. Положительные границы EMAST в других случаях отрицательные границы рака предполагают рецидив заболевания у пациентов.

Источник