Bất ổn định vị vệ tinh trong ung thư

Bài viết bởi Tiến sĩ Lý Thị Thanh Hà - Khối Di truyền y học, Trung tâm công nghệ cao Vinmec

Vi vệ tinh hay còn gọi trình tự STRs (Short Tandem Repeats) hay SSRs (Simple Sequence Repeat), là một đoạn trình tự lặp chứa 2 đến 6 nucleotides. Trình tự lặp này có thể lặp lại từ 15 cho đến 65 lần và thường nằm gần vùng mã hóa của gen, và đôi khi nằm ở các vùng khác như vùng intron, hay các vùng trình tự không mã hóa khác.

Mỗi vi vệ tinh gồm 2 vùng chính:

• Vùng trung tâm (the central core)
• Vùng rìa (the peripheral flanks)

Sự thay đổi tạo nên sự bất ổn vi vệ tinh (microsatellite instability) chủ yếu xảy ra ở vùng lõi.

Đối với mô bình thường, các tế bào có khả năng sửa chữa những sai sót trong quá trình sao chép (hay còn gọi là mismatch repair – MMR). Tuy nhiên với các tế bào ung thư, sự mất chức năng do đột biến trên các gen thuộc nhóm MMR như MSH2, MSH6, MLH1, PMS2... gây ra sai sót trong quá trình sửa chữa, hệ quả DNA không được sửa sai.

Cơ chế chính của MSI là do DNA sự trượt (slippage) của DNA trong quá trình sao chép cùng với sự khiếm khuyết trên hệ thống sửa chữa (mismatch repair), hệ quả là sự thêm hoặc bớt một vài trình tự lặp. Từ đó có nhiều nghiên cứu kết luận rằng sự bất ổn vi vệ tinh tham gia vào tạo nên và phát triển khối u.

Bất ổn vi vệ tinh được chia làm 3 nhóm:

• Bất ổn vi vệ tinh mức độ cao (MSI-H)
• Bất ổn vi vệ tinh mức độ thấp (MSI-L)
• Không có bất ổn vi vệ tinh hay vi vệ tinh ổn định (MSS)

Trên lâm sàng, hiện nay nhóm MSI-L và MSS được coi gần như một nhóm. Với sự phát triển trong hiểu biết cũng như công nghệ phát hiện bất ổn vi vệ tinh và các liệu pháp điều trị ung thư, các nhà khoa học chứng minh rằng sự đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch trên những bệnh nhân có MSI-H. Từ đó FDA (Foods and Drugs Association) cho phép sử dụng Keytruda trong điều trị những bệnh nhân có MSI-H/MMR.

• Immunohistochemistry (IHC)

Tình trạng bất ổn vi vệ tinh có thể phản ánh gián tiếp thông qua 4 MMR protein gồm: MLH1, MSH2, MSH6 và PMS2 bằng xét nghiệm hóa mô miễn dịch (MSI-IHC). Nếu kết quả cho thấy sự không biểu hiện của một trong 4 protein trên đồng nghĩa thiếu hụt MMR (deficient MMR). Nếu cả 4 protein đều biểu hiện tương đương có biểu hiện MMR (proficient Mismatch Repair – pMMR). Với kết quả trên dMMR tương đương với MSI-H.

Hóa mô miễn dịch MSI đơn giản và dễ áp dụng trong thực hành, kết quả có độ tin cậy cao. Tuy nhiên trong một vài trường hợp, dMMR không tương đương với MSI-H, ví dụ: dMMR do đột biến gen MSH6 có thể không tương đương với tiêu chí chẩn đoán MSI-H, và ngược lại một kết quả MSI0H dương tính có thể do các con đường sửa chữa khác nằm ngoài 4 protein trên. Vì thế một vài nghiên cứu đề nghị kết hợp giữa hóa mô miễn dịch MSI và phân tích mức độ phân tử nhằm tăng tính chính xác.

• PCR-based methods

Phương pháp này dựa trên sự so sánh tình tràng vi vệ tinh của tế bào u và tế bào bình thường trên cùng một mẫu mô. Viện quốc gia về ung thư (National Cancer Institute) đã khuyến cáo việc sử dụng hai trình tự lặp đơn nucleotide là BAT-25 và BAT-26 cùng với 3 trình tự lặp đa nucleotide D2S123, D5S346 và D17S250 như marker đánh giá tình trạng bất ổn vi vệ tinh. Sự bất ổn định của một vùng gọi là MSI-L và bất ổn định 2 vùng trở lên gọi là MSI-H. Phương pháp này trực tiếp đánh giá tình trạng ổn định của vệ tinh, nhưng chỉ có thể khảo sát 1 vài trường hợp điển hình.

Hiện nay, với độ nhạy và độ đặc hiệu cao, phương pháp này đang dần trở thành tiêu chuẩn vàng trong đánh giá tình trạng ổn định vi vệ tinh. Bên cạnh phương pháp sử dụng 5 trình tự trên (hay còn gọi là panel Bethesda) các nhà khoa học còn nghiên cứu thêm phương pháp sử dụng 8 trình tự (panel Promega) nhằm tăng độ chính xác.

• Giải trình tự gen thế hệ mới (Next-generation sequencing – NGS)

Xét nghiệm giải trình tự thế hệ mới đã mở ra một kỷ nguyên đánh giá cùng lúc nhiều yếu tố trong ung thư. Với NGS, các bác sĩ có thể đánh giá một lúc các yếu tố như MSI, đột biến các gen liên quan quá trình sửa chữa sai sót, và TMB (Tumor Mutational Burden). Vào năm 2017, MSK’s IMPACT được công nhận có thể sử dụng để phát hiện MSI trên mẫu mô u. So với các phương pháp trên, kết quả của IMPACT tương đồng hơn 92%. Và mới đây Foundation 1 CDX cũng đã được FDA cho phép dùng trong đánh giá MSI.

Tài liệu tham khảo:

1. Li, K., Luo, H., Huang, L. et al. Microsatellite instability: a review of what the oncologist should know. Cancer Cell Int 20, 16 (2020). https://doi.org/10.1186/s12935-019-1091-8
2. Yampolsky, L. Y. (2016). Mutation and Genome Evolution. Encyclopedia of Evolutionary Biology, 77–83. doi:10.1016/b978-0-12-800049-6.00170-0