Mismatch repair
Kurs: Basvetenskap 5 Moment 1
Vad är det?
- DNA-reparationssystem som korrigerar felparningar och små insertions-/deletionsloopar som DNA-polymeraset missat under replikationen.
- Fyra centrala proteiner som arbetar i par: MLH1–PMS2 och MSH2–MSH6.
- Systemet är evolutionärt bevarat ända från bakteriernas MutS/MutL.
Mekanism
- MSH2–MSH6 (MutSα) känner igen enkla basfelparningar och 1–2 basers loopar. MSH2–MSH3 (MutSβ) tar större loopar.
- MLH1–PMS2 (MutLα) rekryteras och fungerar som molekylär matchmaker som kopplar igenkänningen till nedströms maskineri; PMS2 har endonukleasaktivitet.
- Nysyntetiserad sträng identifieras (i eukaryoter via PCNA och strängbrott), exonuklease 1 klipper bort segmentet, polymeras δ syntetiserar om, ligas försluter.
Tenta-fokus
Paren är asymmetriskt beroende av varandra. MLH1 och MSH2 är de dominanta partnerna: förlust av MLH1 destabiliserar och eliminerar även PMS2, och förlust av MSH2 eliminerar MSH6. Det omvända gäller inte – PMS2 kan förloras ensamt (MLH1 kvarstår, eftersom det kan para sig med andra MutL-homologer), och MSH6 kan förloras ensamt. Det ger immunhistokemin ett tolkningsmönster som avslöjar vilken gen som är muterad: bortfall av två proteiner pekar på den dominanta partnern; bortfall av ett protein pekar på den underordnade.
Konsekvens av förlust
- Mutationer ackumuleras 100–1 000 gånger snabbare – en mutatorfenotyp.
- Särskilt drabbade är mikrosatelliter, korta repetitiva sekvenser där polymeraset lätt halkar. Instabilitet där kallas MSI.
- Mikrosatelliter i kodande regioner (TGFBR2, BAX, MSH3) muteras och driver tumörutvecklingen direkt.
- Den höga mutationsbördan skapar många neoantigen → kraftigt lymfocytärt infiltrat i tumören.
Diagnostik
- Immunhistokemi för MLH1, PMS2, MSH2, MSH6 – enkelt, billigt, visar vilket protein som saknas.
- MSI-analys med PCR eller NGS – mäter fenotypen direkt.
- Vid MLH1-bortfall måste man skilja sporadisk från ärftlig orsak: sporadisk MLH1-förlust beror nästan alltid på promotorhypermetylering och är då oftast kopplad till BRAF V600E. Positivt BRAF eller påvisad MLH1-metylering utesluter i praktiken Lynchs syndrom.
Klinisk pärla
Reflextestning av alla kolorektal- och endometriecancrar med MMR-immunhistokemi har tre samtidiga syften i ett enda test: den identifierar Lynchs syndrom (påverkar hela släkten), den ger prognostisk information (MMR-defekta stadium II-koloncancrar har god prognos och ska inte ha adjuvant 5-FU), och den ger prediktiv information (Immunterapi fungerar utmärkt). Få patologiska analyser ger så mycket beslutsunderlag för så låg kostnad.
Kliniska syndrom
- Lynchs syndrom – autosomalt dominant, heterozygot kiminbaneutation i en MMR-gen plus somatiskt andra hit. Kolorektal-, endometrie-, ovarial-, ventrikel-, urinvägs- och gallvägscancer. Amsterdam- och Bethesda-kriterierna är historiskt viktiga men har ersatts av universell tumörtestning.
- Konstitutionellt MMR-defektsyndrom (CMMRD) – biallelisk kiminbaneutation. Extremt ovanligt, debuterar i barndomen med hjärntumörer, hematologiska maligniteter och tarmcancer, ofta med café-au-lait-fläckar som liknar Neurofibromatos typ 1.
- Muir-Torre-syndrom – Lynchvariant med talgkörteltumörer och keratoakantom.
Tenta-fokus
MMR-defekt sjukdom är den första vävnadsagnostiska indikationen i onkologins historia: FDA godkände 2017 Pembrolizumab för alla MSI-höga solida tumörer oavsett organ. Det var ett paradigmskifte – behandlingen valdes efter mekanism i stället för efter anatomi. Logiken är direkt härledbar: förlorad reparation → hög mutationsbörda → många neoantigen → tumören är redan immunologiskt synlig och behöver bara checkpointbromsen lossad. Notera kontrasten mot cytostatika: samma defekt gör tumören resistent mot 5-FU, eftersom MMR krävs för att detektera de felaktigt inbyggda nukleotiderna och utlösa apoptos.
Kopplingar
Relaterat: MSI, Lynchs syndrom, Immunterapi, Tumörmutationsbörda, BRAF, Kolorektalcancer, Endometriecancer, DNA-reparation