西安交大科研人員開發(fā)微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測新方法,助力腫瘤精準(zhǔn)檢測
微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(Microsatellite Instability, 簡稱MSI)是目前腫瘤臨床檢測中一種非常重要的分子表型,多發(fā)生于結(jié)直腸癌、胃癌、和子宮內(nèi)膜癌。微衛(wèi)星不穩(wěn)定性與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,治療方案制定及治療效果預(yù)測相關(guān),更是腫瘤免疫治療療效預(yù)測的重要分子標(biāo)記物。當(dāng)前,臨床上使用的兩種微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測的金標(biāo)準(zhǔn)方法:MSI-PCR和MSI-IHC,都需要專業(yè)技術(shù)人員通過實(shí)驗(yàn)操作來完成,均費(fèi)時費(fèi)力且成本較高。近年來,隨著高通量測序(Next Generation Sequencing)的發(fā)展,基于高通量測序的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測方法開始顯露頭角,在檢測結(jié)果與兩種臨床金標(biāo)準(zhǔn)保持高度一致的情況下,極大的縮減了檢測時間并減少了檢測成本,大幅提高了推廣微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測的可行性。2014年,西安交大葉凱教授團(tuán)隊(duì)率先開發(fā)了基于高通量測序的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測方案——MSIsensor。2017年該檢測方案作為全世界首個泛腫瘤檢測方案MSK-IMPACT中的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性計(jì)算方法,通過了美國食品藥品監(jiān)督管理局的嚴(yán)格測試并獲得批準(zhǔn)。美國紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心測試表明,基于高通量測序的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性可達(dá)99.4%。然而,微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測方案大都要求提供病人的癌癥組織樣本及一份取自血液或者癌癥組織附近的正常樣本。一方面,這一份正常對照樣本限制了微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的應(yīng)用場景,尤其難以應(yīng)用于血癌樣本、福爾馬林包埋樣本、PDX/PDO等不易獲得正常對照樣本的情況;另一方面,額外的對照樣本增加了微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的檢測成本。基于上述原因,在葉凱指導(dǎo)下,葉凱青年科學(xué)家工作室科研人員經(jīng)過兩年的探索,從微衛(wèi)星不穩(wěn)定性發(fā)生機(jī)理出發(fā),通過數(shù)學(xué)模型抽象,從單個腫瘤樣本中提取特征,開發(fā)了MSIsensor-pro。MSIsensor-pro實(shí)現(xiàn)不依賴正常對照樣本的微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測,只需50個微衛(wèi)星位點(diǎn)的測序數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的精準(zhǔn)檢測。MSIsensor-pro的開發(fā)擴(kuò)大了微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的應(yīng)用范圍,減低了微衛(wèi)星不穩(wěn)定性檢測的成本。同時MSIsensor-pro在低腫瘤純度和低測序深度這類低信噪比數(shù)據(jù)中也顯示出來很大的潛力。 該研究成果近期發(fā)表在國際組學(xué)和生物信息學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《基因組蛋白質(zhì)組與生物信息學(xué)報》(影響因子6.597)上。葉凱的博士生賈鵬為該論文的第一作者,葉凱為通訊作者,西安交通大學(xué)為本文唯一通訊作者單位。這是葉凱教授課題組在基因組暗物質(zhì)解析方面的又一重要突破。論文鏈接為:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1672022920300218
西安交通大學(xué)
2021-04-10