为进一步满足临床的检测需求,为患者免疫治疗及遗传相关疾病的筛查等提供可靠依据,近日,病理中心实验病理科分子室顺利开展新项目新技术——微卫星不稳定(MSI)检测。
一、什么是MSI
微卫星不稳定(MSI)是指由于在DNA复制时插入或缺失突变引起的MS序列长度改变的现象,常由错配修复(MMR)功能缺陷引起。MSI现象于1993年被Jacobs等人在结直肠癌中首次发现,与癌症发生有关,可用于相关癌症检测及Lynch 综合征筛查。
以正常DNA为模板进行复制时,核心重复碱基少了,正常机体能够识别合成的错误DNA进行修正,而肿瘤组织则因为DNA修复蛋白出现障碍,无法修复。
二、MSI检测是怎么做的
通过多重荧光 PCR技术扩增同一患者的正常组织和肿瘤组织的微卫星等位基因,借助毛细管电泳仪分析扩增后的基因图谱,判断肿瘤组织的微卫星状态。
三、MSI检测结果分为哪几种情况
不是所有的癌症患者都出现MSI,因此根据MSI出现的频率对MSI进行了定义。
目前对MSI的检测结果可分为MSS、MSI-L、MSI-H三种,目前仅MSI-H具有临床意义。
四、MSI检测的临床意义
1.结直肠癌患者的预后提示:MSI 较 MSS 的结直肠癌患者有更好的预后,不倾向于淋巴结转移与远处转移。MSI-H 患者与 MSS 患者相比死亡风险降低 35%,且与患者的肿瘤等级无关。目前大量证据表明,错配修复基因缺失/高度微卫星不稳定性是 I 期结直肠癌患者预后良好的一个标记物。
2.化疗药物用药指导:MSI 和 MSS 的结直肠癌患者对化疗方案响应可能不一样。高度微卫星不稳定患者不能从5-FU的辅助化疗中获益。如果考虑氟尿嘧啶类单药治疗,推荐行MMR或MSI 检测。
3.免疫治疗用药指导:PD-1 免疫治疗对MSI-H 的mCRC 表现出高缓解率,MSI-H 的 mCRC 患者不仅可从 PD-1 免疫治疗获益,而且对 PD-1和 CTLA-4 联合治疗的临床活性和生存期都远远超过了单独使用PD-1 的疗效。2017年5月24 日,美国 FDA 批准 PD-1 单克隆抗体 KEYTRUDA(pembrolizumab)用于治疗 MSI-High(MSI-H)或错配修复系统缺陷(dMMR)的实体瘤患者。
4.Lynch 综合征的筛查:Lynch 综合征,亦称遗传性非息肉病性结直肠癌(HNPCC),是由 MMR 基因胚系突变所致的显性遗传病。90%以上的Lynch 综合征具有 MSI 特征,而散发性结直肠癌中只有约 15%,所以临床上可用 MSI 检测来进行 Lynch 综合征的筛查。
五、MSI 与 MMR 的关系
错配修复系统(MMR)介绍
DNA 错配修复系统 MMR (Mismatch Repair)由一系列高度保守的基因及其表达的产物酶构成,能够准确地识别及修复在 DNA 复制或重组过程中产生的碱基错配,小范围的碱基缺失或插入,具有维持 DNA 复制的高保真度和基因组稳定性以及降低自发突变的功能。
MMR 包括多种 MMR 蛋白,如MLH1、MLH3、MSH2、MSH3、MSH6、PMS1 和 PMS2,它们相互作用形成异质二聚体,识别错配碱基和不匹配 DNA 环(IDLs),与其它修复蛋白和核酸外切酶协同完成 DNA 修复。MMR 基因通常作为肿瘤抑制基因,错配修复系统缺陷(dMMR)源于 MMR 的胚系突变、体系突变或表观沉默。
MSI 与 MMR 的关系
MMR 系统会对在 DNA 复制过程中出现的碱基错配等错误进行纠正,而当 MMR 系统内部发生基因突变或启动子超甲基化时,会造成 MMR 基因功能的缺失,从而使得含有错配碱基、核苷酸插入或缺失的 DNA 分子不能正常修复,最终引起广泛的 MSI。
总之,高度微卫星不稳定性(MSI)检测对于结直肠癌患者的预后判断和治疗具有重要的临床意义。