臨床上如何檢測高度微衛星不穩定性(MSI)? | microsatellite instability中文

美國食品藥物管理局(US FDA) 核准pembrolizumab用於治療所有具有高度微衛星不穩定性(High Microsatellite Instability, MSI-H) 或DNA錯配修復 ...官方部落格首頁部落格2020-10-14臨床上如何檢測高度微衛星不穩定性(MSI)?BySGMSLTeamofACTGenomics美國食品藥物管理局(USFDA)核准pembrolizumab用於治療所有具有高度微衛星不穩定性(HighMicrosatelliteInstability,MSI-H)或DNA錯配修復缺陷(DNAMismatchRepairDeficiency,dMMR)且無法切除或轉移型的癌症(無論原發於何處)1,促成大腸直腸癌(ColorectalCancer,CRC)和子宮內膜癌(EndometrialCancer,EC)等非傳統MSI相關癌症進行MSI檢測的重要性。

市場上已經有次世代定序(Next-generationSequencing,NGS)為主的分子診斷檢測,並且採用NGS進行MSI評估的公司日益增加,但課題依然存在:相較於其他MSI檢測方法有何優勢?什麼是MSI?微衛星是DNA序列中的短重複序列,由大約重複5-50次的1-10個核苷酸所組成。

發生在個體基因體內的數千個位置,由於本質脆弱,其突變率是其他DNA區域的十倍。

MMR系統負責校正DNA複製過程中所產生的錯誤,當該系統發生功能異常時,通常是由於MMR基因(例如MLH1、MSH2、MSH6和PMS2)去活化性突變或表觀遺傳靜默,在微衛星區域累積錯誤。

因而會擴大或減少微衛星的長度,最終導致MSI。

現有的MSI檢測方法現可透過直接或間接的方式進行MSI檢測。

對於後者而言,免疫組織化學染色法 (Immunohistochemistry,IHC)用於確定上述MMR基因的表現。

如果蛋白質在正常細胞中表現,則假定腫瘤細胞中任何基因內蛋白質表現的喪失與dMMR相關。

現在直接檢測的標準方式為使用聚合酶連鎖反應(PolymeraseChainReaction,PCR)針對五個預先定義的微衛星標記進行MSI評估。

接受檢測的五個標記中,若有一個長度有所差異則被分類為低度微衛星不穩定性(MSI-Low,MSI-L),如果至少兩個區域有所差異,則被稱為高度微衛星不穩定性(MSI-High,MSI-H)。

IHC和PCR的方法在評估MSI方面具有高度一致性2。

使用NGS資料進行MSI計算近期出現新的替代方案:使用NGS標靶檢測組直接評估MSI狀態,透過檢測基因中存在的MSI區域來辨識是否有不穩定性。

理想狀態下,可從腫瘤檢體和同個體正常檢體中的定序資料獲得微衛星長度。

當兩種檢體的長度分佈之間有顯著差異時,可以說該基因具有MSI不穩定性。

另一種方法則是透過腫瘤檢體與已建立的正常檢體資料庫進行比對,因此不需要與同個體的正常檢體進行比對34。

最後,與腫瘤突變負荷(TumorMutationalburden,TMB)的計算類似,檢測組大小也很重要,因為需要對足夠的微衛星區域進行定序才能準確評估MSI狀態。

NGS為主的MSI檢測與其他方法相比有何優勢?已經開發MANTIS、MOSAIC、mSINGS、MSIsensor等各種計算工具用於NGS資料進行MSI計算5,且每種方法均已與PCR為主的標準技術進行比較,確定具有高度一致性(靈敏度>94%和特異性>97%) 678910。

儘管PCR測定能夠直接檢測微衛星穩定(MicrosatelliteStable,MSS)、MSI-L和MSI-H族群,但大多數NGS為主的檢測僅報告MSS和MSI-H分類。

且目前免疫檢查點抑制劑僅核准用於MSI-H患者,而非MSI-L患者。

由於MSI模式可能因癌症類型而異,因此評估NGS為主的MSI檢測方法的準確性時,檢查是否對包括CRC和EC以外的各種腫瘤類型進行驗證是重要的考慮因素。

這將確保更全面、不偏向特定腫瘤類型的計算工具。

未來展望對於許多患者而言,受限於取得足夠的腫瘤組織。

而NGS為主的MSI檢測的最大好處在於,它能一次進行多項檢查,免除進行額外檢體切片的需求。

連同定序基因的完整突變圖譜以及TMB計算,標靶檢測組NGS檢測因此能夠從珍貴的標本中推斷出與療法相資訊。

此外,NGS為主的分析將有助於對所有癌症進行有效的MSI評估


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