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微卫星不稳定性MSI/MMR(错配修复)

MSI/MMR检测可用于有效地评估PD-1单抗免疫治疗在癌细胞治疗中的效益。

MSI(Microsatellite instability,微卫星不稳定性),是指由于在DNA复制时插入或缺失突变引起的微卫星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,可用于癌症检测。

微卫星序列(MS),又称简单重复序列(SSR),是一些短而重复的DNA序列,一般由1-6个核苷酸组成,串联重复排列,常见类型为双碱基CA/GA或单碱基A/T等,存在于内含子等非编码区,多态性分布于整个基因组,个体差异大。

MMR(DNA mismatch repair,DNA错配修复),这种DNA修复机制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,对维持基因组稳定性,遗传后代的精确性有着重要的作用。

MSI常由MMR基因突变及功能缺失导致。因此,在检测癌细胞中MSI时,既可以直接检测MSI序列变化,也可以通过检测MMR基因缺失来确定是否发生MSI。两种检测一致性很好,MSI检测发现的结直肠癌中近93%也适用于MMR基因缺陷检测。不同的是技术手段,MMR基因缺陷检测常依赖于免疫组化(蛋白水平),而MSI检测一般依赖于分子手段,PCR检测(DNA水平)。

MMR通过IHC(免疫组化)检测的目标蛋白是MLH1、MSH2、MSH6和PMS2。

免疫组化检测的优势是可以直接鉴定出导致MSI发生的MMR缺陷基因,但是,约5%-11%的MSI发生并不会出现MMR蛋白的缺陷。某些MMR蛋白错义突变,会损失MMR功能,但能被抗体检测识别,因此这是分子检测的优势,目前常用的检测MSI的方法是分子检测结合免疫组化检测。

MSI状态可通过聚合酶链式反应(PCR)方法检测。通过检测6个单核苷酸位点(NR-27、NR-24、NR-21、BAT-25、BAT-26、MONO-27)以及 PentaC 和 PentaD 2个对照位点、1个Amel性别位点(用以识别潜在的样品混杂及污染)共检测9个位点来保证检测结果的准确性。

实验流程:

通常MSI的检测样品包含一对肿瘤组织和正常组织(通常是血液或癌旁组织),通过提取样本DNA→多重荧光PCR扩增→毛细管电泳检测→Genemapper软件分析等一系列流程后,将得到肿瘤组织和癌旁组织(对照组织)的MSI分型图谱。

Marker Name

GenBank Number

Major Repeat Sequence

Primer sequences

NR-21

XM_033393

(A)21

F: GAGTCGCTGGCACAGTTCTA 

R:   CTGGTCACTCGCGTTTACAA

BAT-26

U41210

(A)26

F: CTGCGGTAATCAAGTTTTTAG 

R:   AACCATTCAACATTTTTAACCC

BAT-25

L04143

(A)25

F: TACCAGGTGGCAAAGGGCA 

R:   TCTGCATTTTAACTATGGCTC

NR-24

X60152

(A)24

F: GCTGAATTTTACCTCCTGAC 

R:   ATTGTGCCATTGCATTCCAA

MONO-27

AC007684

(A)27

F: TGTGAACCACCTATGAATTGCAGA

R: ATTGCTTGCAGTGAGCAGAGATCGTT

Penta C

AL138752

(AAAAG)3–15

F: CATGGCATTGGGGACATGAACACA

R: CACTGAGCGCTTCTAGGGACTTCT

Penta D

AC000014

(AAAAG)2–17

F: CAGCCTAGGTGACAGAGCAAGACA

R: ATTTGCCTAACCTATGGTCATAAC

NR-27

AF070674

(A)27

F: AACCATGCTTGCAAACCACT   R:CGATAATACTAGCAATGACC

Souce: 纽普生物    2018-03-09