原标题：科普 | 肿瘤微卫星不稳定性检测新办法（MSIsensor-pro），助力精准医疗
微卫星不稳定性（Microsatellite Instability，MSI），是指因为在DNA仿制时刺进或缺失骤变引起的微卫星（Microsatellite, MS）序列长度改动的现象，常由错配修复功用（Mismatch repair, MMR）缺点引起。MSI是现在肿瘤临床检测中一种很重要的分子表型，多发作于结直肠癌、胃癌、和子宫内膜癌。微卫星不稳定性与肿瘤的发作、开展，医治计划拟定及医治作用猜测相关，临床已将MSI作为结直肠癌（CRC）预后和拟定辅佐医治计划的重要分子标志物，首要使用于Lynch综合征（错配修复基因胚系骤变）的筛查、II期结直肠癌患者的用药辅导和预后猜测、转移性结直肠癌患者PD-1免疫医治获益的猜测。
微卫星不稳定性 （promegaconnections）
MSI现象于1993年被Jacobs等人在结直肠癌中初次发现。当时，临床上运用的两种微卫星不稳定性检测的金规范办法：MSI-PCR和MSI-IHC，都需求专业方面技术人员经过试验操作来完结，均费时吃力且本钱较高。跟着高通量测序（Next Generation Sequencing）的开展，根据高通量测序的微卫星不稳定性检测的新办法开端显露头角，在检测成果与两种临床金规范保持高度一致的状况下，极大的缩减了检测时刻并减少了检测本钱，大幅提高了推行微卫星不稳定性检测的可行性。
近来，西安交大叶凯教授团队在《Genomics, Proteomics & Bioinformatics》期刊宣布题为“MSIsensor-pro: Fast, Accurate, and Matched-normal-sample-free Detection of Microsatellite Instability”的论文，具体的介绍了MSA检测的新办法：MSIsensor-pro。MSIsensor-pro的开发扩展了微卫星不稳定性的使用场景规模，减低了微卫星不稳定性检测的本钱。一起MSIsensor-pro在低肿瘤纯度和低测序深度这类低信噪比数据中也显示出来很大的潜力。
论文截图
2014年，西安交大叶凯教授团队首先开发了根据高通量测序的微卫星不稳定性检测计划——MSIsensor。2017年该检测计划作为全世界首个泛肿瘤检测计划MSK-IMPACT中的微卫星不稳定性计算办法，经过了美国食品药品监督管理局的严厉测验并取得同意。美国留念斯隆凯特琳癌症中心测验标明，根据高通量测序的微卫星不稳定性检测与金规范的一致性可达99.4%。
但是，微卫星不稳定性检测计划大都要求供给患者的癌症安排样本及一份取自血液或许癌症安排邻近的正常样本。
一方面，这一份正常对照样本约束了微卫星不稳定性的使用场景，特别难以使用于血癌样本、福尔马林包埋样本、PDX/PDO等不易取得正常对照样本的状况；
另一方面，额定的对照样本增加了微卫星不稳定性的检测本钱。
根据上述原因，在叶凯辅导下，叶凯青年科学家工作室科研人员经过两年的探究，从微卫星不稳定性发作机理动身，经过数学模型笼统，从单个肿瘤样本中提取特征，开发了MSIsensor-pro。MSIsensor-pro完成不依赖正常对照样本的微卫星不稳定性检测，只需50个微卫星位点的测序数据即可完成微卫星不稳定性的精准检测。
该研讨成果近期宣布在世界组学和生物信息学范畴威望期刊《基因组蛋白质组与生物信息学报》（影响因子6.597）上。叶凯的博士生贾鹏为该论文的榜首作者，叶凯为通讯作者，西安交通大学为本文仅有通讯作者单位。这是叶凯教授课题组在基因组暗物质解析方面的又一重要打破。
代表性位点
经过检测代表性的微卫星位点，可认为临床精准用药、分子分型及效果复发监控供给参阅。
代表性的微卫星位点
成果示例
微卫星成果示例
临床意义
1.预后评价：关于期结肠癌患者而言，MS-H型被认为是预后杰出的标志之一，生存期相对更长，较少复发。
2.化疗药物灵敏性评价：用于氟尿嘧啶（5-FU）类药物的灵敏性猜测。比较MSI-H型结肠癌患者，MSI-L型和MSS型的患者更倾向于从5-FU辅佐化疗中获益。
3.免疫医治灵敏性猜测：协助筛选对PD-1类抑制剂灵敏的肿瘤患者。有研讨标明，存在微卫星不稳定的肿瘤患者，更倾向于从PD-1类抑制剂医治中获益。
4.林奇（Lynch）综合征的开始筛查：协助判别是否有必要进行林奇综合征相关筛查。关于MSI-H型患者，主张进行进一步遗传咨询，以拟定后续适合检测计划（NCCN Guidelines）。
样本要求
肿瘤样本
· 新鲜安排：手术（绿豆巨细）；穿刺（＞2条）；甲醛固定（1块绿豆巨细）
· 冰冻安排：手术（绿豆巨细）/穿刺（＞2条）
· 白腊切片：手术（＞5张）；穿刺（15-20张）
· 白腊块：1块（绿豆巨细）
对照样本
5mL外周血 /2mL唾液/ 50mL漱口水（三选一，优选外周血）
Abstract
Microsatellite instability (MSI) is a key biomarker for cancer therapy and prognosis. Traditional experimental assays are laborious and time-consuming, and next-generation sequencing-based computational methods do not work on leukemia samples, paraffin-embedded samples, or patient-derived xenografts/organoids, due to the requirement of matched normal samples. Herein, we developed MSIsensor-pro, an open-source single sample MSI scoring method for research and clinical applications. MSIsensor-pro introduces a multinomial distribution model to quantify polymerase slippages for each tumor sample and a discriminative site selection method to enable MSI detection without matched normal samples. We demonstrate that MSIsensor-pro is an ultrafast, accurate, and robust MSI calling method. Using samples with various sequencing depths and tumor purities, MSIsensor-pro significantly outperformed the current leading methods in both accuracy and computational cost. MSIsensor-pro is available at https://github.com/xjtu-omics/msisensor-pro and free for non-commercial use, while a commercial license is provided upon request.
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