[發明專利]微衛星不穩定的預測方法及其應用

有效

• 申請號: 202010098341.2
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111304303B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 吳書昌;白健;王寅
• 申請（專利權）人: 福建和瑞基因科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/6858
• 分類號: C12Q1/6858;G16B20/20;G16B20/30;G16B40/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 程曉

本發明公開了一種微衛星不穩定的檢測預測方法，以及相關的位點篩選方法、模型構建方法及應用。所述位點篩選方法：i)包含測定樣本中候選微衛星位點的微衛星不穩定預測值的步驟；和/或ii)使用包括候選微衛星位點的微衛星不穩定預測值在內的一種或多種指標篩選用于微衛星不穩定檢測的位點或位點組合；所述微衛星不穩定預測值是候選微衛星位點中主等位基因(allele)型與次等位基因型之間豐度差異的量化值。本發明的方法準確性高，僅基于單腫瘤樣本就可以精準穩定地檢測MSI狀態。

技術領域

本發明屬于基因檢測技術領域，具體涉及一種微衛星不穩定的檢測預測方法，以及相關的位點篩選方法、模型構建方法、標志物組合、試劑盒、系統、裝置、計算機可讀存儲介質、設備，以及相關的微衛星不穩定量化方法。

背景技術

微衛星(Microsatellites)序列是一些簡單串聯重復區域存在于人類基因組上數百萬個基因座(loci)中。微衛星不穩定(Microsatellite?instability，MSI)是指由于DNA錯配修復缺陷(dMMR)導致的微衛星序列變長或變短的現象。這類體細胞突變可導致抑癌基因失活或破壞其他非編碼調控序列，從而起到致癌作用。MSI發展至今成為臨床關注的熱點，主要原因在于免疫治療對臨床的沖擊。在過去的幾年中，癌癥療法已經得到了廣泛的發展，人們認識到具有獨特分子表型的不同癌癥亞型可以使用新型靶向精準治療。據報道，MSI作為這些獨特的分子表型之一存在于多種癌癥中，包括結直腸癌，子宮內膜癌，胃癌，前列腺癌，卵巢癌和成膠質細胞瘤等。在各類癌癥類型中，尤其是結直腸癌中，MSI狀態，特別是高水平的MSI狀態(MSI-H)已經被認為是預后生物標志物，隨后也有研究報道MSI狀態被做為泛癌種免疫篩查點封鎖反應的預后生物標志物，在2017年美國食品藥品監督管理局(FDA)批準了派姆單抗作為細胞編程性死亡1(PD-1)抑制劑用于治療具有高水平微衛星不穩定(MSI-H)或dMMR而沒有其他治療選擇的所有晚期實體瘤患者。臨床試驗表明，免疫檢查點抑制劑可改善多種實體瘤的療效，這使MSI-H和dMMR成為治療反應的首個全癌預測指標。因此，探究檢測MSI狀態的工具和方法在腫瘤臨床診斷和預后治療上具有重要意義。

截至目前MSI檢測方法主要有三種，免疫組化(Immunohistochemical?stains，IHC)、聚合酶鏈反應(polymerase?chain?reaction，PCR)和二代測序(next-generationsequencing，NGS)。IHC方法是利用FFPE腫瘤組織切片通過判斷4種DNA錯配修復蛋白(MLH1，PMS2，MSH2，MSH6)的表達情況來明確細胞是否存在錯配修復功能缺陷。若結果顯示任一蛋白表達缺失，則判讀為dMMR；若四個蛋白全部表達，則判讀為錯配修復功能正常(pMMR)。其優勢在于應用性廣泛，并能確定哪些MMR蛋白在腫瘤中丟失，然而IHC存在檢不到某些定性蛋白的變化，MMR結果偶有報錯，以及結果判讀因人而異等問題。PCR方法是通過比較腫瘤與非腫瘤組織DNA的微衛星序列長度的變化來鑒定腫瘤細胞是否存在dMMR，這種檢測方法被廣泛認為是MSI檢測的金標準的診斷工具。通常檢測至少5個以上的位點，1個位點不穩定稱為低度微衛星不穩定(MSI-L)，2個及2個以上位點不穩定稱為MSI-H，5個位點均穩定即微衛星穩定(MSS)。MSI-L和MSS等同于pMMR的概念，MSI-H等同于dMMR的概念。PCR檢測MSI方法不僅彌補了IHC在因非截斷式錯義突變導致的MSI無法檢出的漏洞同時還具備良好的可重復性，然而它也有局限性，包括基因組合(panel)的位點較少，通量較低，二核苷酸重復序列引起的MSI檢測敏感性較低等。NGS方法是基于二代測序對待測樣本在全基因組或全外顯子組范圍上進行MSI檢測的方法。MSI作為生物標記主要作用是用于區分MSI突變表型并非是找出確定的MSI突變位置，因此，NGS方法彌補了PCR的通量低，panel小的問題，可與靶點突變檢測、腫瘤突變負荷(TMB)等檢測共用測序數據，檢測位點可以根據檢測目的自行調整省時省力、靈活方便。在目前已報道的NGS方法中，一般以PCR檢測結果作為金標準，比較二者結果一致性作為評價NGS檢測方法性能的標準。然而目前NGS方法繁多且多為配對方法，例如已發表的MSI檢測工具mSINGS、MSIsensor、MANTIS等。