微卫星不稳定性ppt课件
(综述)结直肠癌中的微卫星不稳定性
（综述）结直肠癌中的微卫星不稳定性结直肠癌至今依然是西方国家最主要的公共卫生问题，在男性和女性常见癌症中均排在前三位。
结直肠癌的 5 年总生存率接近65%，根据疾病的等级略有差别（Ⅰ期生存率达90%，而Ⅳ期生存率仅为15%）。
随着新筛查手段的出现，2019 年有超过70%的新发患者实施预防性的切除手术。
尽管传统的临床病理分期仍用于结果的预测，但病理结果表现为同期的结直肠癌，在预后和治疗应答上有显著的异质性。
这种临床异质性至少有部分是与结直肠癌发病过程中的遗传变异有关：85%的结直肠癌是由染色体改变驱动（染色体不稳定性通路），15%是由DNA错配修复系统（MMR）功能缺失驱动（微卫星不稳定性（MSI）通路）。
MSI 是遗传性非息肉型结直肠癌（也称林奇综合征）的分子标记，通常与MMR基因的胚系突变相关。
然而，绝大部分MSI 的案例都是散发的结直肠癌，更常见的是由hMLH1的表观遗传失活导致。
不同级别的结直肠癌表现出MSI 的比例也是不同的：Ⅱ、Ⅲ期中有15%（更常见于Ⅱ期），Ⅳ期中有4%-5%。
该综述总结了具有MSI 的结直肠癌的临床病理特征，MSI 状态在早期和转移性结直肠癌中的预后和预测意义，以及对新药研发的影响。
微卫星不稳定性的定义错配修复系统对DNA复制过程中DNA序列错配的校正至关重要。
这种修复系统主要由四个蛋白（MLH1, MSH2, MSH6 和PMS2）构成，它们相互配合检测并切断错配，使D NA聚合酶和DNA连接酶能够重新合成并重新连接正确的DNA链。
微卫星是遍布于人类基因组中（编码区和非编码区）的1-6 个碱基的短串联重复序列，由于它们的重复结构，微卫星特别容易发生由MMR系统负责修复的复制错误。
MMR任一蛋白的功能丧失都会引起MMR系统缺陷，进而导致微卫星错误的累积，例如插入或缺失导致遗传不稳定性。
当MSI 发生在关键的细胞功能区或关键通路上基因的编码区时，其可能具有致癌潜能。
恶性肿瘤组织微卫星不稳定性的研究ppt课件
•目前已经知道,RER+大肠癌有 以下特性；(1)发病年龄早,35 岁以下大肠癌患者RER阳性比 例最高；(2)多位于右半结肠, 易发生肠内或肠外其它器官 的多发性肿瘤,多发性肿瘤 RER阳性率(80%)明显高于单 发性肿瘤(11%),
Hale Waihona Puke •术后易再发其它原发恶性肿 瘤；(3)DNA多为二倍体或 近二倍体；(4)对某些化疗 药物(如顺铂)有原发耐药性 ；(5)具有高突变特性,许多 癌基因及抑癌基因(如 RAS,p53,APC等)突变数目 明显增多；
• 近年来研究证实RER+是HNPCC 、肺癌、乳腺癌、食管癌、膀胱 癌的早期分子标志,也是慢性髓细 胞性白血病的晚期分子标志,对肾 母细胞瘤来说,不仅是晚期分子标 志并与其恶性程度有关,对胃癌来 说,不仅是其早期事件,而且与癌 的恶性转移有一定联系。并发现 MSI存在于病理证实为阴性的肿 瘤旁切缘组织。
•显示微卫星不稳定性改变可作为 肿瘤细胞的克隆标志，运用于肿 瘤的检测。肿瘤常在抑癌基因位 点出现染色体基因缺失，表现为 等位基因杂合性丢失(Loss of heterozygosity),通过检测分析肿 瘤杂合性丢失及其规律，可在染 色体一定范围内发现肿瘤的抑癌 基因及易感基因。
• 目前已发现RER+肿瘤主要有3类： 一类为散发性结直肠癌,这一类肿瘤 细胞核型为近二倍体,病人预后较好 ；另一类为HNPCC病人发生的结 直肠癌、子宫内膜癌以及卵巢癌,这 一类肿瘤几乎都表现为MSI,与散发 性结直肠癌比较,发病年龄较早；第 三类为包括肺癌、乳腺癌和胰腺癌 在内的其它肿瘤,这一类肿瘤MSI发 生频率相对较低。
•微卫星不稳定性的研究方法， 目前主要以PCR技术为基础研究 微卫星不稳定性改变，步骤为 ：(1)首先需确定特定染色体上 特定微卫星位点标记，并根据 其序列合成特异性引物。引物 序列一般可根据特定位点直接 从基因库中查询。（2）收集肿 瘤组织及相应正常组织标本，
肿瘤微卫星不稳定性(MSI)
结果分析
结果判读
MSI 分型
标准
MSI-H（高频不稳定） 2个及以上位点出现新峰
MSI-L（低频不稳定） 1个位点出现新峰
MSS （相对稳定） 准单态性单核苷酸微卫星基因座未出现新峰
结果分析
结果分析
结果分析
案例分析
• 病理分期：II期、pT3N0M0 • 术后病理诊断：升结肠溃疡性高分化腺癌，部分为粘液腺癌，肿瘤大小
吉非替尼 (n=132)
1.0
卡铂紫杉醇 (n=129)
吉非替尼 (n=91)
1.0
卡铂紫杉醇 (n=85)
0.8
HR (95% CI) = 0.48 (0.36, 0.64) HR (95% pC<I)0.=0000.418 (0.36, 0.64) 0.8
HR (95% CI) = 2.85 (2.05, 3.98) p<0.0001
0.6
吉非替尼事件p<数0.,009071(73.5%)
卡铂吉紫非杉替醇尼事事件件数数, ,19171 ((7836..50%%))
0.6
吉非替尼事件数, 88 (96.7%) 卡铂紫杉醇事件数, 70 (82.4%)
卡铂紫杉醇事件数, 111 (86.0%)
0.4
0.4
无进展生存概率 无进展生存概率
肿瘤微卫星不稳定性（MSI）检测 ——荧光PCR-毛细管电泳法
➢ MSI与结直肠癌 ➢ MSI检测对CRC的意义 ➢ MSI在其他癌症中的应用 ➢ MSI的检测方法及产品介绍 ➢ 数据汇总 ➢ 结果分析
➢ 附录检测报告模板
MSI与结直肠癌（CRC）
结直肠癌发病率
Colon & rectum cancers
肿瘤微卫星不稳定性（MSI）检测
肿瘤微卫星不稳定性（MSI）检测每年可以指导约 5.8 万 MSI-H 的中国肿瘤患者进行免疫药物治疗。
微卫星不稳定性（Microsatellite Instability, MSI）微卫星 (Microsatellite) 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。
与正常细胞相比，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。
大量研究表明，MSI 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。
临床上已将MSI 作为结直肠癌及其他实体瘤预后和制定辅助治疗方案的重要分子标志物，并应用于协助 Lynch 综合征筛查。
对于不同肿瘤，其存在dMMR/MSI-H 的比率是不同的，具体比例如下图所示：检测意义据文献报道，大约 15% 的结直肠癌中存在 MSI-H 现象，与 MSS 特征的结直肠癌相比，其发病机制、预后和对药物的敏感性均不同。
在非结直肠癌的实体瘤中，也存在着不同比例的 MSI-H 现象，MSI 状态不同的实体瘤在对 Keytruda 响应率方面存在显著性差异。
1. 转移性结直肠癌（mCRC）患者对 PD-1 免疫治疗获益预测2015 年在新英格兰医学杂志发表的 NCT01876511 研究结果表明，PD-1 单抗治疗对 MSI-H 的 mCRC 表现出高缓解率，因此 Keytruda 单抗治疗 MSI-H 的 mCRC 获得 FDA 突破性疗法认定。
右图即是 FDA 批准 Keytruda 治疗 MSI-H 的 mCRC 的临床证据。
图中黑线、红线分别代表 MSI-H 和 MSS 的患者，无论是从无进展生存期还是总体生存率来看，同样是接受 Keytruda 治疗的情况下，具有 MSI-H 特征的比具有 MSS(微卫星稳定性) 特征的 mCRC 患者生存期更长。
2. MSI-H 的实体瘤（非结直肠癌）抗 PD-1 免疫治疗获益预测2017 年，FDA 批准 Keytuda 用于治疗 MSI-H 或 dMMR 的实体瘤患者。
深度解析：关于MSI（微卫星不稳定性）
深度解析：关于MSI（微卫星不稳定性）图1 MSI在肿瘤细胞中序列长度发⽣改变根据造成结直肠癌MSI分⼦机制的不同可分为两类：）：常由MLH1启动⼦区域⾼DNA甲基化造成MMR功1. 偶发性MSI结直肠癌（sporadicCRC）：能缺陷引起MSI。
偶发性MSI结直肠癌约占所有结肠癌患者的12%，易发⽣在⽆明显家族遗传史的⽼龄化个体中，MMR缺陷直接发⽣在结直肠癌体细胞中；）：⼜称Lynch综合症，占所有结直肠癌患者的2%-2. 遗传⾮息⾁病性结直肠癌（HNPCC）：5%，家族遗传性疾病，由于⽣殖细胞中携带有MMR基因突变，因⽽MMR功能易缺陷导致MSI结直肠癌出现。
常见Lynch综合症患者中MMR基因突变位点易发⽣在四个相关基因中：MLH1，MSH2，MSH6，PMS2。
根据结直肠癌中MSI被检测出的频率可以将其分为三类（图2）：MSS，⽆明显的MSI出现；MSI-L，MSI出现频率低，⼀般低于30%；MSI-H，MSI出现频率低，⼀般⾼于30%。
图2 美国NCI机构制定的MSI检测分类标准⼀、MSI常⽤检测⽅法：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)（图3）。
图3 MMR免疫组化检测与MSI分⼦检测结果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。
⼆、MSI检测——NCCN指南解读1、MSI检测应在所有结直肠癌史的病⼈中进⾏针对结直肠癌患者的MSI检测准确度⾼图4 MSI分⼦检测结直肠癌常⽤marker⽬前，近15%的偶发结直肠癌及Lynch综合症结直肠癌患者含有MSI特征，通过MSI分⼦检测可以精准的检测结直肠癌中的MSI，尤以对MSI-H患者的检测，近100%准确度。
MSI微卫星不稳定性
MSI微卫星不稳定性的临床试验进展
总结词
MSI微卫星不稳定性的临床试验进展主要集中在MSI检测方法的优化、MSI与肿瘤预后 的关系以及基于MSI的个性化治疗策略。
详细描述
目前，MSI的检测主要采用PCR和下一代测序技术。为了提高MSI检测的准确性和灵敏度，研究者们正在不 断优化检测方法。同时，越来越多的临床试验开始关注MSI与肿瘤预后之间的关系，以期为患者提供更精准
目前MSI的检测主要基于PCR和免疫组织化学方法，未来可能会有更高效、灵敏和特异的检测方法，如基于质谱技术 和纳米技术的检测方法。
MSI与其他疾病的相关性研究
MSI与多种癌症的发生和发展密切相关，未来将进一步研究MSI与其他疾病（如神经退行性疾病、自身免 疫性疾病等）的关系，为相关疾病的预防和治疗提供更多线索。
MSI与肿瘤的发生、发展、转移和预 后等生物学行为密切相关，可以作为 肿瘤的早期诊断、疗效评估和预后判 断的重要参考指标。
MSI微卫星不稳定性的治疗策略
对于MSI阳性的肿瘤患者，由于其基因组不稳定，对某些化疗药物和放疗较为敏感，因此治疗时应选 择适当的药物和方案，以提高疗效和降低副作用。
靶向治疗是MSI阳性肿瘤的另一种治疗策略，针对MSI相关的基因突变或信号通路进行干预，可有效 控制肿瘤进展。
MSI可以分为MSI-H（高不稳定）、MSI-L（低不稳定） 和MSS（微卫星稳定）三种类型，其程度不同，与肿 瘤的发生和发展密切相关。
MSI微卫星不稳定性与肿瘤的关系
01
MSI与多种肿瘤的发生和发展密切相关，特别是结直肠癌、子宫内膜 癌、胃癌和胰腺癌等。
02
MSI肿瘤通常具有一些独特的生物学特征，如基因组不稳定、突变负 荷高、免疫原性等，这些特征有助于肿瘤的进展和转移。
MSI微卫星不稳定
hypermutable phenotype that occurs with loss of DNA MMR. Photomicrographs depict, in
order, normal colon, tubular adenoma, high-grade dysplasia, and cancer.
local environment and any germline genetic mutation that has been inherited. The damaged DNA provides a growth
advantage that drives tumor progression as successive clonal outgrowths are generated, ultimately forming carcinoma.
GASTROENTEROLOGY 2008;135:1079–1099
微卫星和微卫星不稳定
(Microsatellite instability，MSI)
➢基因组含有大量的碱基重复序 列，将1至4bp的串联重复称为微 卫星DNA（microsatellites, 又称为
简单重复序列，SRS）
MSI是指与正常组织相比，在肿瘤中某一微卫星由于 重复单位的插入或缺失而造成的微卫星长度的任何改变， 出现新的微卫星等位基因现象。
In FAP, tumor initiation is accelerated with the inheritance of a germline APC mutation; in Lynch syndrome, tumor
intitiation might be normal to slightly accelerated, but tumor progression is greatly accelerated due to the
微卫星稳定错配修复完整型结直肠癌的免疫联合治疗进展PPT
KEYNOTE-0617研究结果
KEYNOTE-0617研究结果显示，10 例dMMR型CRC患者的免疫相关客 观应答率和免疫相关无进展生存率 分别为40%（4/10）和78%（7/9 ），而18例MSS型CRC患者的免疫 相关客观应答率和免疫相关无进展 生存率分别为0（0/18）和11%（ 2/18）。
大部分MSS/pMMR型CRC患者 无法从ICIs单药治疗中获益。
免疫联合治疗模式的探索
免疫治疗联合化疗、放疗、靶向 治疗和双免疫治疗是当前的主要 治疗模式。
我国多中心பைடு நூலகம்顾性真实世界研
究结果
我国多中心回顾性真实世界研究 中，帕博利珠单抗联合mFOLFO 方案治疗MSS/pMMR型转移性 CRC有效且安全。
康奈非尼联合治疗研究结果
康奈非尼治疗特点
康奈非尼是一种口服的小分子TKI ，能有效阻断多种蛋白激酶，包 括VEGFR-1、2、3。
联合西妥昔单抗治疗效果
康奈非尼联合西妥昔单抗治疗 MSS型BRAF突变转移性CRC有 效且耐受性良好。
联合纳武利尤单抗治疗效果
康奈非尼联合纳武利尤单抗治疗 MSS/pMMR型晚期CRC患者的 ORR达23.8%，DCR达100%。
免疫治疗联合靶向治疗
西妥昔单抗疗效评估
西妥昔单抗联合帕博利珠单抗
治疗MSS型CRC的疗效
KEYNOTE-0617研究结果显示， 帕博利珠单抗联合mFOLFIo方案 一线治疗MSS/pMMR CR C患者 ORR达40%（4/10），DCR为 94%（9/10）。
西妥昔单抗联合纳武利尤单抗
治疗MSS型CRC的疗效
METIMOX研究结果
METIMOX研究结果显示，联合纳 武利尤单抗组患者的中位PFS为6.6 个月，FOLFOX组患者中位PFS为 5.6个月，提示MSS型转移性CRC患 者短程奥沙利铂化疗后，可能改变 肿瘤的免疫原性，诱发对ICIs的反应 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 微卫星不稳定性的研究方法，目前主要以PCR技术
为基础研究微卫星不稳定性改变，步骤为：(1)首先 需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。引物序列一般可根据特定 位点直接从基因库中查询。（2）收集肿瘤组织及 相应正常组织标本，酚、氯仿抽提，乙醇沉淀，提 取基因组DNA。（3）PCR扩增。（4）扩增产物的 检测。常用凝胶电泳，溴化乙锭染色后在紫外灯下 观察，或放射自显影及银染等方法观察。（5）判 断结果。若肿瘤组织较正常对照组织出现某一基因 条带消失或密度减少50％以上，可判断为杂和性丢 失；若肿瘤组织出现基因条带的增多，即判断为不 稳定性改变。
微卫星不稳定性
09 生物科学 二组
• 微卫星(microsatellite,MS),是指DNA基因组中
小于10个核苷酸的简单重复序列, 又称短串联 重复(short tandem repeat, STR)，是一种遍布 于人类基因组的重复序列，一般为2～6个碱基 重复，如(CA)n、(GT)n、(CAG)n等，尤以 (CA)n重复序列最为常见。其长度由重复单位 的拷贝数决定，是一类呈高度多态的遗传标记
• 微卫星不稳定性(microsatellite
instability,MSI)是指由于复制错误 (replication error, RER)引起的简单重复序 列的增加或丢失,也称RER阳性或RER表型。
• 1993年，Altonen等首次发现，在HNPCC细
胞中存在高频率的MSI后，又有很多学者在 多种肿瘤中发现MSI。MSI作为肿瘤遗传不 稳定一个敏感的检测指标已逐渐被大家接 受。
• 存在的问题：通过对人体多种肿瘤MSI的检测,目前已初步对体细胞中
MMR系统的功能以及MMR缺陷与肿瘤发生的相应关系有所认识,但此 仅仅是深入研究的开始而已,因为(1)人类MMR基因不仅具有识别和修 复DNA复制过程中出现的DNA错配的功能,有实验报道,该组基因还以 某种方式参与细胞对增殖的调控,其确切机理及调节方式有待进一步研 究。(2)大肠杆菌MutHLS系统中的MMR基因仅占大肠杆菌基因组中突 变控制位点(murator loci)的一半。除MMR基因外,其余占半数的突变 控制位点的基因组成了大肠杆菌细胞中的对突变产生具有明显抑制作 用的体系。由于细菌与人体细胞在MMR系统上表现出极大的相似性, 因而推测人体细胞除MMR系统外,也应含有类似于大肠杆菌的其它突 变抑制系统,该突变抑制系统也应该在维持人基因组稳定性上发挥重要 作用,其功能失活也参与了肿瘤的形成。目前,对人体细胞中可能存在 的此系统还不了解。(3)已有研究发现在hMSH2基因启动子区域含有 一个p53蛋白质的识别位点,据此推论, hMSH2基因可能是受p53基因调 控的一种靶基因,其正常功能在某种程度上依赖于p53基因的调节。因 而某些肿瘤组织中MMR缺陷并非由于MMR基因突变所致,可能与MMR 基因的调节基因变异有关。
• 在以后的研究中，相继在肺癌，胃癌，白血病
等其它肿瘤也发现微卫星不稳定性。Li等报道 一组100例包括头颈部肿瘤，膀胱肿瘤及肺癌 病例，用9个微卫星位点标记物筛选，发现3个 及4个核苷酸重复序列更易出现插入或缺失， 26例出现至少一个位点的改变。显示微卫星不 稳定性改变可作为肿瘤细胞的克隆标志，运用 于肿瘤的检测。肿瘤常在抑癌基因位点出现染 色体基因缺失，表现为等位基因杂合性丢失 (Loss of heterozygosity),通过检测分析肿瘤杂 合性丢失及其规律，可在染色体一定范围内发 现肿瘤的抑癌基因及易感基因。
• 目前已经知道,RER+癌患者RER阳性比例最高；(2)多位于右半结肠,易发生肠 内或肠外其它器官的多发性肿瘤,多发性肿瘤RER阳性率(80%) 明显高于单发性肿瘤(11%),术后易再发其它原发恶性肿瘤； (3)DNA多为二倍体或近二倍体；(4)对某些化疗药物(如顺铂)有 原发耐药性；(5)具有高突变特性,许多癌基因及抑癌基因(如 RAS,p53,APC等)突变数目明显增多；(6)粘液腺癌多见,组织分 化差,多浸润生长,肿块较大,但较少发生淋巴结转移,预后较好,而 RER-的大肠癌多发生在左半结肠,多为多倍体。晚期胃癌、远端 胃癌多为RER+,RER+表型在肠型和实体瘤中的频率显著高于印 戒细胞癌；近端胃癌早期多为RER-。这说明与RER+癌发病机 制不同。因此,检测不同肿瘤的MSI,对深入认识肿瘤病的基因变 化是十分有帮助的。目前,需大力开展对人体多种肿瘤MSI的检 测,了解各种肿瘤与MMR基因突变的关系,弄清肿瘤中MMR基因 的突变类型及作用方式,建立更为简便的基因突变的检查技术并 应用了临床。
• 目前已发现RER+肿瘤主要有3类：一类为散发性结
直肠癌,这一类肿瘤细胞核型为近二倍体,病人预后 较好；另一类为HNPCC病人发生的结直肠癌、子宫 内膜癌以及卵巢癌,这一类肿瘤几乎都表现为MSI,与 散发性结直肠癌比较,发病年龄较早；第三类为包括 肺癌、乳腺癌和胰腺癌在内的其它肿瘤,这一类肿瘤 MSI发生频率相对较低。近年来研究证实RER+是 HNPCC、肺癌、乳腺癌、食管癌、膀胱癌的早期分 子标志,也是慢性髓细胞性白血病的晚期分子标志, 对肾母细胞瘤来说,不仅是晚期分子标志并与其恶性 程度有关,对胃癌来说,不仅是其早期事件,而且与癌 的恶性转移有一定联系。并发现MSI存在于病理证 实为阴性的肿瘤旁切缘组织。
，不仅可用于基因组遗传连锁图的构建以及基
因的定位与克隆，而且可用于遗传性疾病的连 锁分析和基因诊断。
• 遗传物质的突变是导致人类许多疾病(包括肿
瘤)的主要原因,而引起遗传物质突变的直接诱 因是不同类型的DNA损伤。其中多种原因造成 的DNA双链分子的碱基错配是导致突变的主要 DNA损伤类型之一。大量研究表明,从细菌、 酵母到人体细胞都存在一种能修复DNA碱基错 配的安全保障体系,这种保障体系是由一系列 特异性修复DNA碱基错配的酶分子组成,被称 为DNA错配修复系统(DNA mismatch repair system,MMR)。人体细胞中由于MMR系统的存 在,可保持遗传物质的完整性和稳定性,避免遗 传物质突变的产生,保证DNA复制的高保真度 。