文丨饭范
图丨网络
文末解释:患者外周血液检测微卫星不稳定到底靠不靠谱?
微卫星不稳定指导治疗
据报道,微卫星不稳定(Microsatellite Instability, MSI) 每年可以指导约 5.8 万 MSI-H 的中国肿瘤患者进行免疫药物治疗。
“微卫星”是遍布于人类基因组中的短串联重复序列, 有单核苷酸、双核苷酸或高位核苷酸的重复,重复次数 10-50 次。
微卫星不稳定
重复序列在基因组中,有串联重复序列,有三种类型:卫星DNA、小卫星DNA、微卫星DNA,区别在于重复单位的长度。
微卫星DNA,重复单位仅2-5bp,一般为1-6个碱基重复。
据估计,人基因组中至少存在35000个微卫星位点。其在维持基因组稳定和调控基因表达中发挥重要作用。
修复MSI的MMR失灵了,即DNA复制及损伤过程中出现的碱基错配、未配或多配。对于细胞复杂的生命活动,这难以完全避免。

为了防止MSI,就有了DNA错配修复(mismatch repair,MMR),它由一系列特异性修复DNA碱基错配的酶(由错配修复基因编码)组成,能够查出MSI并进行修复,保证复制的精确性。
出现错配修复缺陷(deficient mismatch repair,dMMR),DNA修复能力下降或缺失,个体自发突变率将明显增加。
最终,导致MSI不稳定性,造成细胞增殖分化异常和肿瘤的发生,比如Lynch(林奇)综合症,这是一种可遗传的大肠癌。
相较于正常细胞,肿瘤细胞内的微卫星由于重复单位的插入或缺失而导致微卫星长度的改变,就叫做“微卫星不稳定性(MSI)”。
微卫星不稳定与肿瘤有关
临床上,“微卫星不稳定”是由错配修复 (MMR) 基因发生缺陷引起的,与肿瘤的发生密切相关。MSI 是实体瘤预后和制定辅助治疗方案的重要分子标志物。
据文献报道,结直肠癌中微卫星高度不稳定(MSI-H)现象大占 15% ,这类患者运用PD-1治疗,比具有微卫星稳定(MSS) 特征的患者生存期更长。
例如:MSI-H 的实体瘤抗 PD-1 药(K药)免疫治疗获益性高,这也是 FDA 批准该疗法治疗 MSI-H 实体瘤患者的根本原因。
不依照患病类型,只依赖分子标志物
2017 年 5 月 23 日,FDA 首次批准了 PD-1 抗体药物用于“dMMR/MSI-H”型实体瘤的治疗,这是首款不依照肿瘤来源,而是依照分子标志物进行区分的抗肿瘤疗法。
大量研究证据表明:肿瘤细胞携带的突变越多,能被患者自身免疫系统,特异性识别的肿瘤细胞新生抗原就越多,免疫系统特异性杀伤肿瘤细胞的概率就越大。
为什么免疫系统没有攻击肿瘤细胞?因为,肿瘤细胞通过 PD-1/PD-L1 这条信号通路抑制了人体 T 细胞的杀伤作用。
免疫治疗药物 ---PD-1 抗体药物,能够阻断 PD-1/PD-L1 这条信号通路,从而解除肿瘤细胞对 T 细胞的抑制作用,T 细胞识别到肿瘤细胞上的新生抗原,进而对抗肿瘤细胞,产生治疗效果。
综上所述,理论上,通过肿瘤微卫星不稳定性检测区分出 MSI-H 实体瘤患者,具有重大临床意义。
检测方法
多重荧光 PCR- 毛细管电泳法,该方法是检测MSI 状态是国际公认的金标准,NCCN、ASCO 等国际知名机构联合推荐。
用患者的肿瘤组织样本,使用该方法对检测位点进行扩增,再通过毛细管电泳对扩增产物进行检测,最后利用专业软件对两种组织来源检测结果进行对比分析,能准确的给患者 MSI 状态进行分型。
MSI 检测位点,检测 MSI NR-21 XM_033393 (A)21 92-113 BAT-26 U41210 (A)26 160-185 BAT-25 L04143 (A)25 105-125 NR-24 X60152 (A)24 119-139 MONO-27 AC007684 (A)27 155-177 五核苷酸重复标志物 Penta C AL138752 (AAAAG)3-15 190-250 等
样本要求:MSI-H 实体瘤用药指导:正常对照样本 + 肿瘤组织样本。
①先确定特定染色体上特定微卫星位点标记,并根据其序列合成特异性引物。
②收集肿瘤组织及相应正常组织标本,用酚、氯仿抽提,乙醇沉淀,提取基因组DNA;
③PCR扩增;
④扩增产物的检测。常用凝胶电泳,澳化乙锭染色后在紫外灯下观查,或放射自显影及银染等方法观察;
⑤判断结果。
优点:
①数量丰富,覆盖整个基因组,揭示的多态性高;
②具有多等位基因的特性,提供的信息量高;
③以孟德尔方式遗传,呈共显性;
④每个位点由设计的引物顺序决定,便于不同的实验室相互交流合作开发引物。
缺点:
MSI标记的建立首先要对微卫星侧翼序列进行克隆、测序、人工设计合成引物以及标记的定位、作图等基础性研究,因而其开发费用相当高,尚未实现低成本,高准确度及可跨癌症类型通用化。各个实验室必须进行合作才能开发更多的标记。
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