前言
自本世纪初以来，微卫星不稳定（MSI）检测进入结直肠癌临床诊疗中，扮演非常重要的角色。近年来免疫治疗如火如荼的发展使 MSI 检测迎来了新的阶段。目前 MSI 已经成为了所有实体瘤中极具代表性且最受关注的一个分子标记物。然而，长久以来，国际上 MSI 的相关研究均以欧美人群为主，东亚裔人群的数据极少。近期，中国研究者抓住机遇，向世界展示了中国人群中 MSI 的相关研究数据。尤其基于目前公认的「金标准」方法（PCR+毛细管电泳法），对比了不同 MSI 检测 Panel 的敏感性和特异性，对 MSI 检测 Panel 中位点选择的意义有了新的认识。本次我们有幸邀请到北京大学医学部病理学系/第三医院病理科张波教授就 MSI 的临床病理特征、检测意义、MSI 诊断方法、位点选择和目前国内的 MSI 相关研究进展做一专访。
MSI-H 肿瘤特有的临床病理特征：自成一派
张波教授：据统计，全球每年新增约 120 万名结直肠癌患者，而有超过 60 万名患者直接或间接死于结直肠癌。目前中国每年新发病例 42.92 万人，死亡病例 28.14 万人，而且呈现每年上升的趋势。国内结直肠癌的发病率位于恶性肿瘤的第三位，仅次于肺癌和胃癌。因此，结直肠癌已成为现阶段威胁人类健康的重要疾病之一。MSI 的现象最早就是在结直肠癌中被发现的，而 MSI-H 在结直肠癌中的发生率存在人种差异，欧美人群中 MSI-H 的发生率为 8%-20%，非洲裔美国人 MSI-H 的发生率较高，在 20-45% 之间，而中国患者的 MSI-H 发生率略低，大约在 4.5-13.3% 之间。除了结直肠癌之外，近年来已经证实 MSI-H 在子宫内膜癌和胃癌中发生率较高，达到 20% 以上。同时，具有 MSI-H 表型癌与 MSS/MSI-L 相比较，常具有独特的临床病理特征，如 MSI-H 好发于 II 期结直肠癌和近端结直肠癌，肿瘤分化较差，有淋巴细胞浸润，且伴有粘液成分多见。
MSI 的检测意义：举足轻重
张波教授：近年来，随着分子肿瘤学以及肿瘤治疗方法的飞速发展，越来越多的研究证明 MSI 在结直肠癌和其他实体瘤的精准诊疗中具有举足轻重的作用，主要体现在 4 个方面：
预后判断：具有 MSI-H 表型的结直肠癌虽然通常分化较差，但是预后往往较好，dMMR/MSI-H 在 II 期结直肠癌中被公认为是一个独立的良好预后因子，若 II 期结直肠癌患者的表型为 dMMR/MSI-H，则被认为是低危因素。
5-氟尿嘧啶化疗疗效预测：多项研究结果显示，具有 dMMR/MSI-H 表型的 II 期结直肠癌患者非但无法从 5-氟尿嘧啶辅助化疗中获益，反而生存期缩短。因此基于目前国内外发布的权威指南和共识，dMMR/MSI-H 的 II 期结直肠癌患者预后良好，不建议使用氟尿嘧啶类单药进行辅助治疗。
Lynch 综合征辅助筛查：由于大部分 Lynch 综合征具有 MSI-H 的表型，对于经过初筛确定的 dMMR/MSI-H 的患者，应考虑行 Lynch 综合征相关基因的胚系突变检测，以明确诊断。
实体瘤免疫治疗疗效预测：近年来，免疫治疗在肿瘤治疗中不断展现出多方面的优势，如显著延长肿瘤患者的生存时间、毒性小、不良反应轻等，因此免疫治疗受到了广泛关注。同时，科研人员也在不断地探寻免疫治疗的 Biomarker，希望能够筛选出对免疫治疗更敏感的人群。多项研究证实，dMMR/MSI-H 在晚期实体瘤中是免疫治疗疗效的预测因子，dMMR/MSI-H 的患者接受免疫治疗后的获益是与 MSI-H 状态显著相关，而与癌种无关。因此，MSI 不仅仅在结直肠癌中是一个重要的 Biomarker，而且也成为了众多实体瘤临床诊疗过程中一个不可或缺的 Biomarker，这使得 MSI 的检测变得越来越重要。
MSI 诊断方法：PCR+毛细管电泳法是「金标准」
张波教授：MSI 主要是 DNA 错配修复基因（MMR）突变或者功能异常所致，因此，MSI 确定除直接检测 MSI 还可以通过 MMR 基因突变（或表观遗传学修饰分析）以及 MMR 免疫组化检测实现。其中免疫组化检测最为简便，并且可以提供基因异常的线索。但免疫组化只能在肿瘤组织中进行，而且目前仅限于结直肠癌和子宫内膜癌等的检测。其它肿瘤则需直接检测 MSI。目前直接对 MSI 进行检测的常用方法为 PCR+毛细管电泳法和二代测序（NGS），而 PCR+毛细管电泳法被公认为是 MSI 检测的「金标准」。多个国内外的权威指南和共识均推荐使用该方法直接检测 MSI，并且对具体的微卫星位点选择和诊断标准进行了明确，包括《中国临床肿瘤学会（CSCO）结直肠癌诊疗指南 2019 版》、《结直肠癌分子标志物专家共识》（2018 版）和《遗传性结直肠癌临床诊治和家系管理中国专家共识》（2018 版）等。随着 NGS 在肿瘤检测中的优势和广泛应用，NGS 也正被尝试运用于 MSI 检测。迄今为止的许多研究也的确显示出其具有更高的敏感性，但基于 NGS 结果的治疗效果目前尚在评估中，尤其基于 NGS 检测的位点和生物信息分析也尚待标准化。另外，为了提高检出的敏感性，尤其是血液 MSI 检测，基于单分子分子倒位捕获探针 (smMIP) 的 NGS 技术也在探索中，以降低野生型序列对MSI检测的干扰以及对正常对照标本的依赖。
MSI 准确诊断的关键——选择公认的 MSI 检测位点 Panel（「2B3D」或 Promega Panel）
张波教授：目前国内外常用且有权威指南推荐的基于「金标准」的检测 Panel 有两个。第一个是 1997 年美国国家肿瘤研究所（NCI）公布的「2B3D」 NCI Panel，该 Panel 包含 2 个单核苷酸位点（BAT-25 和 BAT-26）与 3 个双核苷酸位点（D2S123、D5S346 和 D17S250）。第二个是美国 Promega 公司生产 MSI 检测 Panel，包括 5 个单核苷酸位点（BAT-25、BAT-26、NR-21、NR-24、MONO-27）及两个用于质控的五核苷酸位点（PentaC 和 PentaD）。这两个 Panel 均在多个免疫检查点抑制剂的临床研究中用于肿瘤患者 MSI 状态的评估。
从国际上多个 MSI 的研究来看，中国人群的 MSI-H 发生率是略低于欧美人群的，约为 4.5%-13.3%，提示 MSI 的发生可能有种族差异性，位点的选择需要有中国人群的临床数据支持。同时，每个微卫星位点的不稳定阳性率各不相同，如 BAT-25 和 BAT-26 这两个位点的阳性率是较高的，而 NR-24 的阳性率则低于前两者，因此不同 MSI 检测 Panel 选取的不同微卫星位点，将直接影响到 MSI 的诊断结果。另外，选取的微卫星数量也是一个影响因素，如果纳入了一些阳性率较低的微卫星位点，则会在一定程度上降低 MSI 检测的灵敏度，因此并不是位点越多越好。目前国际公认的「2B3D」和 Promega 的位点选择是有较多研究数据支持的，如果检测位点尚未经过人群验证，可能会造成假阴性或假阳性的结果。
中国人群 MSI 研究数据汇总-----不同 Panel 之间的比较
张波教授：国外有多个研究对不同的 MSI Panel 的灵敏度和特异性进行了对比，但研究对象几乎均为欧美人群，东亚裔人群的相关研究非常匮乏。鉴于 MSI 的发生在不同人种间是存在差异的，国内一项多中心的研究，纳入 245 例东亚裔结直肠癌患者作为研究对象，采用 PCR+毛细管电泳法和 MMR IHC 方法对患者进行 MSI 和 MMR 蛋白检测。研究显示了 NCI MSI 「2B3D」具有很好的检出性。而在近期的一项国内研究中，在用 PCR+毛细管电泳法检测时，同时采用「2B3D」 Panel 和 Promega Panel，以及另外的 16 位点对患者的 MSI 状态进行评估。研究结果显示，东亚裔结直肠癌患者 MSI-H 约占 11%，较欧美结直肠癌患者略低，这可能与种族差异、基因多态性等因素相关。
比较「2B3D」 Panel 和 Promega Panel 两种 Panel 的检测结果与 MMR IHC 结果的一致性显示：两个 Panel 的特异性相当，均为 99.1%（215/217），2B3D Panel 灵敏度为 89.3%(25/28) 高于 Promega 的 71.4%(20/28)（图 1）。
图 1
然而，进一步比较「2B3D」 Panel、Promega Panel 和增加位点显示尽管增加位点提高了一定特异性，但敏感性却有所降低（图 2）。
图 2
尽管目前上述两项研究提示 2B3D Panel 可能更适合东亚裔人群。 但是，在国外的一些研究和指南中也指出 Promega 五个核苷酸位点 Panel 显示具有更高的敏感性，因此仍旧需要更多数据来确认其结果的准确性。
总结：MSI 位点选择需要有数据支撑----「2B3D」或「Promega Panel」是目前可靠的选择
MSI 检测 Panel 的位点选择是 MSI 诊断的关键因素，它直接关系到 MSI 诊断的灵敏度和特异性。总之，我们需要注意的是 MSI 检测的位点选择不能是盲目的，而是需要去关注它与检测准确性的密切关系，需要有证据支持。目前国内外权威指南和专家共识推荐的 MSI 检测 Panel 主要是「2B3D」和 Promega 这两个 Panel，且它们经过了许多临床研究数据验证，可供参考。若使用其他的 MSI 检测 Panel，应当有可靠的人群验证数据支持。尤其需要指出这些不同的检测结果都需要在临床实验中进一步确定其真实的意义。无论从医生和患者的角度出发，我们都希望在实际的临床工作当中，让国内的肿瘤患者接受准确性更高、灵敏度更高的 MSI 检测，使更多肿瘤患者受益。
张波 MD, PhD
北京大学医学部病理学系/第三医院病理科教授
病理学系教授，博士生导师。1982年毕业于华西医科大学医疗系，1991年获日本冈山大学医学院肿瘤分子生物学博士学位。从事病理临床诊断、分子病理学，以及肿瘤分子生物学研究。主持国家自然科学基金项目、教育部、卫生部、北京市科委重点项目、北京市自然科学基金、国家“十五攻关”子课题等多项基金。曾获得卫生部、北京市、教育部、中华医学会、国家自然科学奖。发表有关肿瘤研究论文60余篇。主要包括《Clin Cancer Res》、 《BBA》、 《Oncogene》、《Cancer Lett》、 《Exp Cell Res》、 《BBRC》、 《Lancet》、 《Human Pathol》、 《Mol Cell Biochem》、《Cancer Invest》、《Am J Pathol》等。现任：中国医师协会病理医师分会副会长、分子病理专业委员会主委；中华医学会病理分会委员、分子病理专业组副组长，中华医学会病理北京分会副主委；研究型医院协会超微与分子病理分会副主委； 《诊断病理学杂志》副主编。
参考文献：
1.Boland, C.R., et al., A National Cancer Institute Workshop on Microsatellite Instability for Cancer Detection and Familial Predisposition: Development of International Criteria for the Determination of Microsatellite Instability in Colorectal Cancer. Cancer research, 1997. 58: p. 5248-5257.
2. 中国临床肿瘤学会指南工作委员会, 2019 CSCO 结直肠癌诊疗指南. Chin J Cancer Res, 2019.
3. 结直肠癌分子生物标志物检测专家共识. 中华病理学杂志, 2018.
4.Zheng, J., et al., The clinicopathological features and prognosis of tumor MSI in East Asian colorectal cancer patients using NCI panel. Future Oncol, 2018. 14(14): p. 1355-1364.
5.Bai, W., et al., Screening of MSI detection loci and their heterogeneity in East Asian colorectal cancer patients. Cancer Med, 2019. 8(5): p. 2157-2166.
6. Luchini, C., et al., ESMO recommendations on microsatellite instability testing for immunotherapy in cancer, and its relationship with PD-1/PD-L1expression and tumour mutational burden: a systematic review-based approach. Ann Oncol. 2019 Aug 1;30(8):1232-1243.
7. Waalkes A, et al., Accurate pan-ncer molecular diagnosis of microsatellite instability by single-molecule molecular inversion probe capture and high-throughput sequencing. Clin Chem. 2018 Jun;64(6):950-958.
图片来源：参考文献
