Bất ổn định vị vệ tinh trong ung thư

Bất ổn định vi vệ tinh MSI (microsatellite instability - MSI) cơ chế chính là do sự trượt của DNA trong quá trình sao chép cũng như sự khiếm khuyết trên hệ thống sửa chữa. Vì vậy, nhiều nghiên cứu kết luận rằng, tình trạng này hình thành và phát triển khối u. Bài viết này được viết dưới sự hướng dẫn chuyên môn của các bác sỹ thuộc Trung tâm Công nghệ cao Vinmec. 1. Tổng quan về vi vệ tinh trong ung thư Mỗi vệ tinh có cấu trúc gồm hai phần: Trung tâm (the central core), Rìa (the peripheral flanks). Tình trạngbất ổn định vi vệ tinh MSI(microsatellite instability - MSI) chủ yếu xuất phát từ những thay đổi diễn ra tại vùng lõi. Trong mô bình thường, các tế bào có khả năng tự sửa chữa các sai sót phát sinh trong quá trình sao chép DNA (mismatch repair - MMR). Tuy nhiên, trong các tế bào ung thư, chức năng này bị mất do đột biến ở các gen thuộc nhóm MMR như MSH2, MSH6, MLH1, PMS2. Điều này dẫn đến các sai sót trong quá trình sửa chữa, khiến DNA không được sửa chữa đúng cách. Tình trạng bất ổn định vi vệ tinh phát sinh chủ yếu do sự trượt của DNA trong quá trình sao chép, kết hợp với sự khiếm khuyết trong hệ thống sửa chữa. Kết quả của quá trình này thường là thêm hoặc bớt một vài trình tự lặp trên DNA. Do đó, nhiều nghiên cứu đã kết luận rằng bất ổn định vi vệ tinh MSI đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển khối u. Các biến thể của bất ổn vi vệ tinh được phân loại thành ba 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 hoặc vi vệ tinh ổn định (MSS) Trong các thử nghiệm lâm sàng hiện nay, nhóm MSI-L và MSS được xem gần như một nhóm. Nhờ vào sự tiến bộ trong hiểu biết và công nghệ phát hiện bất ổn định vi vệ tinh cũng như các phương pháp điều trị ung thư, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng, các bệnh nhân có MSI-H thường có phản ứng tốt với các phương pháp điều trị miễn dịch. Vì vậy, FDA đã cho phép dùng Keytruda để điều trị bệnh nhân có MSI-H/MMR. 2. Các phương pháp phát hiện bất ổn định vi vệ tinh MSI 2.1 Immunohistochemistry (IHC) Các biểu hiệnbất ổn định vi vệ tinh MSIcó khả năng được phát hiện gián tiếp qua việc kiểm tra 4 protein MMR: MLH1, MSH2, MSH6, và PMS2 bằng phương pháp xét nghiệm mô miễn dịch MSI-IHC. Nếu kết quả cho thấy một trong 4 protein không được biểu hiện, điều này cho biết có thiếu hụt MMR. Nếu kết quả cho thấy một trong 4 protein không được biểu hiện, điều này cho biết có thiếu hụt MMR. Trong khi đó, nếu cả 4 protein đều được biểu hiện, điều này cho thấy có biểu hiện MMR đầy đủ. Khi các kết quả cho thấy dấu hiệu không đồng nhất trong vệ tinh (dMMR), điều này tương đương với tình trạng MSI-H. Phương pháphóa mô miễn dịchMSI là một phương tiện đơn giản và dễ thực hiện trong thực tế, mang lại kết quả đáng tin cậy. Tuy nhiên, trong một số tình huống, chỉ số dMMR không tương đương với MSI-H. Ví dụ: đột biến gen MSH6 có thể dẫn đến tình trạng dMMR (mismatch repair deficiency) nhưng không nhất thiết tương đương với tiêu chí chẩn đoán MSI-H (microsatellite instability-high). Ngược lại, một kết quả dương tính với MSI-H có thể xuất phát từ các cơ chế sửa chữa khác ngoài bốn protein được nghiên cứu. Do đó, một số nghiên cứu đề xuất rằng cần kết hợp giữa phân tích hóa mô miễn dịch MSI và phân tích phân tử để tăng độ chính xác trong chẩn đoán. 2.2 PCR-based methods Kỹ thuật này so sánh tình trạng vi vệ tinh của tế bào ung thư với tế bào bình thường trong cùng mẫu mô. 2.2 PCR-based methods Kỹ thuật này so sánh tình trạng vi vệ tinh của tế bào ung thư với tế bào bình thường trong cùng mẫu mô. Viện Quốc gia về Ung thư đã khuyến nghị sử dụng hai chuỗi lặp đơn nucleotide BAT-25 và BAT-26, cùng với ba chuỗi lặp đa nucleotide D2S123, D5S346 và D17S250 như cách đánh dấu để đánh giá tình trạng bất ổn vi vệ tinh. Bất ổn của một vùng được gọi là MSI-L và bất ổn của ít nhất hai vùng được gọi là MSI-H. Phương pháp này đánh giá trực tiếp tình trạng ổn định của vi vệ tinh, nhưng chỉ khảo sát được một số trường hợp nhất định. Ngày nay, với độ nhạy và đặc hiệu cao, phương pháp này đang trở thành tiêu chuẩn vàng trong việc đánh giá tình trạng ổn định của vi vệ tinh. Ngoài việc sử dụng panel Bethesda với 5 trình tự, các nhà nghiên cứu cũng đang tiến hành nghiên cứu phương pháp sử dụng panel Promega với 8 trình tự, nhằm nâng cao độ chính xác của quy trình. 2.3 Giải trình tự gen thế hệ mới (Next-generation sequencing – NGS) Công nghệ xét nghiệm giải trình tự thế hệ mới đã mở ra một kỷ nguyên mới trong đánh giá ung thư, cho phép đồng thời đánh giá nhiều yếu tố khác nhau. Với Next-Generation Sequencing (NGS), các bác sĩ có thể đánh giá một loạt các yếu tố như Microsatellite Instability (MSI), các đột biến liên quan đến quá trình sửa chữa DNA, và Tumor Mutational Burden (TMB). Vào năm 2017, phương pháp MSK’s IMPACT đã được công nhận có khả năng phát hiện bất ổn định vi vệ tinh MSI trên mẫu mô u. So với các phương pháp trước đó, kết quả của IMPACT có độ tương đồng hơn 92%. Gần đây, Foundation 1 CDX cũng đã nhận được sự chấp thuận từ FDA để sử dụng trong đánh giá MSI. 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 nhưMSH2, MSH6, MLH1, PMS2... gây ra sai sót trong quá trình sửa chữa, hệ quả DNA không được sửa sai. 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. 3. Từ đó FDA (Foods and Drugs Association) cho phép sử dụng Keytruda trong điều trị những bệnh nhân có MSI-H/MMR. 3. Ứng dụng của MSI trong điều trị ung thư đường tiêu hóa Việc phát hiện tình trạng bất ổn định vi vệ tinh MSI đóng vai trò quan trọng không chỉ trong quá trình sàng lọc hội chứng Lynch mà còn hỗ trợ chẩn đoán, lựa chọn phác đồ điều trị và theo dõi diễn biến bệnh ở bệnh nhân ung thư đường tiêu hóa. MSI cũng đóng vai trò quan trọng trong dự đoán kết quả điều trị ung thư đại trực tràng, dạ dày và thực quản. Từ cơ chế phân tử đến các đặc điểm mô bệnh học khác biệt, nghiên cứu cho thấy rằng, các khối u đường tiêu hóa có MSI thường phản ứng tích cực với các loại chất ức chế miễn dịch như chất ức chế PD-1/PD-L1. Đồng thời, dự đoán khả năng phản ứng kém với phác đồ điều trị bằng 5-fluorouracil (5-FU - một loại thuốc phổ biến trong điều trị ung thư). Tính nhạy cảm của hóa học có thể đòi hỏi tích hợp 5 – FU với ADN khối u và yêu cầu một hệ thống sửa chữa ghép cặp sai MMR hoàn chỉnh. Tính nhạy cảm của hóa học có thể đòi hỏi tích hợp 5 – FU với ADN khối u và yêu cầu một hệ thống sửa chữa ghép cặp sai MMR hoàn chỉnh. Ung thư đại trực tràng thường xuất hiện với tình trạng mất ổn định vi vệ tinh MSI, trong đó việc sử dụng thuốc điều trị pembrolizumab thường hiệu quả hơn đối với bệnh nhân có tình trạng ổn định vi vệ tinh MMS. Quá trình kiểm tra tình trạng bất ổn định vi vệ tinh MSI nên được thực hiện đặc biệt đối với những bệnh nhân dưới 70 tuổi, đặc biệt là nhóm bị ung thư đại tràng có đặc điểm ác tính cao, típ mô học chế nhầy, và thâm nhiễm nhiều bạch cầu lympho trong mô u. Theo các hướng dẫn thực hành lâm sàng gần đây, phương pháp kiểm tra MSI đã được đồng thuận là một phần quan trọng và cần thiết cho bác sĩ lâm sàng trong quản lý và điều trị ung thư đường tiêu hóa.