免疫组织化学中的错配修复蛋白包括MLH1、PMS2、MSH2和MSH6四个分子。这一组蛋白通常用于结肠癌以判断其是否由于微卫星不稳定（microsatellite instability, MSI）机制所导致。判断该机制在结肠癌的预后、治疗有非常重要的意义。其次对于发现和筛查Lynch综合征具有重要意义:

?在预后方面本机制引起的结肠癌（即术语中“MSI-H结直肠癌”）预后好于已知其它机制引起的结肠癌（即术语中“MSS结直肠癌”），发生转移的风险较低；

?本机制引起的结肠癌对5-氟尿嘧啶和顺铂等化疗药物不敏感，而对伊利替康等化疗药物敏感，对放疗也比较敏感；

?提前判断出Lynch综合征可以指导外科手术方式，也有助于早期发现家族携带者，做到早期预防。

然而你是否了解这四个蛋白的确切意义，是否会解读这四个蛋白的染色结果及其对临床的提示。本文将带你走进错配修复体系，从深层认识MLH1、PMS2、MSH2和MSH6四个分子。

一．认识错配修复系统

人体的细胞每天都有凋亡，同时也有新的细胞形成以维持机体平衡。在细胞的形成过程中涉及到细胞的分裂增殖，而细胞的分裂增殖过程又会涉及到DNA分子的复制。细胞在DNA复制过程中很难避免会出现碱基的错配，导致子代DNA链产生突变。这种突变如果被遗传到新产生的细胞中将会导致细胞性状发生变异甚至癌变。为了避免在DNA复制过程中出现错误，我们的机体内存在一种基因错配修复体系，确保复制过程的“保真性”。

错配修复蛋白包括MutS和MutL两大家族，其中前者包括MSH2、MSH3和MSH6等，后者包括MLH1、MLH3、PMS1和PMS2。

在错配修复过程中，MutSα与MutSβ首先别错配碱基并且与异常DNA结合，然后再与MutL结合；MutL与MutS结合后位于PMS2蛋白N端的ATP酶结构域获得ATP水解活性，继而活化的ATP酶可水解与PMS2结合的ATP（ATP结合抑制着PMS2蛋白C端的核酸酶活性），使PMS2的核酸酶结构域得到活性，进而核酸酶水解有错配的DNA分子区域。最后在其它分子的协助下完成基因修复。

错配修复机制，实际上MutS起识别错配碱基的功能，在整个修复体系中起精确定位作用，而MutL起水解错配区域的作用，其水解活性不具有特异性，在于MutS的结合中才具有的了定位特性。

可以看出免疫组织化学中所选择的MLH1、PMS2、MSH2和MSH6四个蛋白正是错配修复中MutSα和MutLα的组成蛋白。MutSα和MutLα是错配修复机制中的关键蛋白。其它成员的作用基本属于补充性地位。其中也可以看出MSH2和MLH1尤为重要，二者是错配修复复合体的必需蛋白。

二、错配修复缺失

当错配修复系统出现问题，DNA复制的保真性也会随之出现问题，特别是在一些短串联重复序列区（即微卫星序列）更容易产生错配，导致重复核苷酸的数量增加或减少（即微卫星的长度不再保持一致）。很多生长调节相关的基因（II型TGF-β、IGF2R、PTEN、BAX）启动子区含有微卫星，错配修复异常导致的微卫星不稳定（microsatellite instability, MSI）可引起这些基因在复制过程中产生错义突变或移码突变。这种错误不断累积会造成肿瘤产生。

错配修复系统功能缺陷的原因之一是胚系突变（家族遗传性），突变可累及MLH1、MSH2、MSH6、PMS2，其突变比例分别为32%、38%、14%和15%。这种胚系突变具有显性遗传性，会引起所谓Lynch综合征。结直肠癌是Lynch综合征的表现之一。Lynch综合征还会表现为子宫内膜癌、卵巢癌、尿路上皮癌等多种肠外肿瘤。

因此错配修复蛋白不仅仅用于结肠癌，还会用于子宫内膜癌、卵巢癌等疾病的Lynch综合征检查

Lynch综合征导致的结直肠癌约占结直肠癌病例的2%左右，具有家族性。

错配修复系统功能缺陷的原因之二是错配修复蛋白（主要是MLH1）的基因启动子区甲基化导致相关蛋白功能的表观缺陷。该机制所引起的结直肠癌一般为散发性。该机制约占结直肠癌发病的15%。

这两种原因所引起的结直肠癌在临床表现上几乎一致，但前者具有家族聚集性与显性遗传特征，而后者为散发性，不具有遗传性。其中前者除了MLH1、MSH2、MSH6、PMS2产生突变外也有可能因位于MSH2基因上游的EpCAM基因3’端外显子缺失进而引起MSH2基因的沉默所导致（约占MSH2缺失情况的5%），因此EpCAM基因3’端外显子缺失的基因改变也是Lynch综合征的一种原因。

三、微卫星不稳定的检测

MSI属于一种基因水平的变异现象，而背后的根源则是错配修复蛋白功能缺失。故无论从蛋白水平检测MLH1、MSH2、MSH6、PMS2等分子，还是在基因水平检测MSI状态均有助于判断该类病因。现已证明二者的符合性达到97.8%。

然而由于人们首先在结直肠癌中认识了微卫星不稳定现象，并且将结直肠癌被分为MSI-H（MSI高度不稳定）型和MSS（微卫星稳定型）以区别其在预后与治疗方面的差异。早期的检测方法为通过对Bat26、Bat25、D5S346、D2S123和D17S250五个微卫星位点的检测，根据其存在MSI的数量将结直肠癌分为MSI-H（具有两个和两个以上的位点改变）、MSI-L（只有一个位点发生改变）和微卫星稳定型(MSS)。MSI-L型在临床表现上与MSS肿瘤无明显差别，通常被归为MSS肿瘤。

随后当人们认识到为微卫星不稳定现象源于错配修复系统功能缺陷，并且对其机制研究透彻之后逐渐形成通过对错配修复蛋白的检测来确定MSI的方法，即错配修复蛋白免疫组织化学检测。免疫组织化学的方法具有方便、快捷、稳定等优点并且对Lynch综合征的确诊具有指向性，因此被广泛接收，目前已几乎替代前者。

上述MSI的传统检测方法不能用于对Lynch综合征的确诊，而免疫组织化学方法因直接检测相关蛋白对Lynch综合征具有显著的指向性。为了提高对Lynch综合征的指向性，有学者建议将EpCAM列入错配修复蛋白检测行列。然而对Lynch综合征的确诊必需依赖于对MLH1、MSH2、MSH6、PMS2以及EpCAM基因进行突变或缺失的检查结果。

四、错配修复蛋白染色

错配修复蛋白染色结果判断应注意以下几点:

1）着色部位是否为核；

2）内对照（上皮细胞：正常肠上皮特别是腺体基底部细胞；间质细胞：淋巴细胞、平滑肌细胞、血管内皮细胞等）是否阳性；

3）肿瘤细胞的细胞核是否为阳性（通常任何肿瘤细胞表达即判断为该错配修复蛋白阳性）

错配修复蛋白结果解读:

一种或多种错配修复蛋白表达缺失提示为MSI-H肿瘤。通常MLH1功能缺陷会合并PMS2表达缺失，而MSH2缺陷则常合并MSH6表达缺失，反之不然。