msi是什么检测（微卫星不稳定性到底是什么如何检测）

本文目录

• 微卫星不稳定性到底是什么如何检测
• 微卫星不稳定性（MSI）
• msi基因检测稳定好还是不稳定好
• MSI 检测方法概述
• 结直肠癌微卫星不稳定性检测及其临床意义
• 微卫星不稳定性与肿瘤的诊断和治疗
• 我的电脑开机出现一个MSI是什么啊[图]

微卫星不稳定性到底是什么如何检测

2017 年，美国 FDA 宣布：加速批准 PD-1 抗体—— pembrolizumab ( 即我们常说的「K 药」）用于确定有高度微卫星不稳定性或错配修复基因** （ MSI-H/dMMR）的实体瘤治疗，K 药也成为首个「不看部位看 marker」的抗肿瘤免疫药物。 那么，到底什么是 MSI/MMR？哪些患者应该接受检测？本文尝试就此进行解答。 01 什么是 MSI/MMR ？ 微卫星 （microsatellite）是具有简单重复单元的 DNA 序列。 MSI （microsatellite instability）：「微卫星不稳定性」 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的现象。 MMR （mi**atch repair）：「错配修复」 系统成员包括 MLH1，MSH2，MSH6 和 PMS2 等蛋白。DNA 复制过程中偶尔会出现小 DNA 错配错误，可以被这些蛋白识别后剪切，并合成新链进行修复。 整个基因组有超过 100000 个被叫作「微卫星」的短串联重复序列区域，复制过程中易于滑动出现错误，因此非常依赖于 MMR 系统修复。 上面 4 个蛋白出现异常时，引起 MMR **（deficient MMR, dMMR），不能发现和修改微卫星复制错误而造成弥漫的 MSI 。虽然大部分微卫星位于非编码区，但是错置的突变会导致移码突变，引起肿瘤相关基因出现异常，进而诱导癌症发生。 高度 MSI （MSI-H）在大约 15% 的 CRC 中起决定作用，此外，MSI-H 也可导致子宫内膜癌，卵巢癌，胃癌等其他肿瘤。 dMMR 常见于两种情况： MMR 基因的胚系突变，这种情况叫做 林奇综合征（Lynch Syndrome），常在一个家族中恶性肿瘤遗传性聚集发生 ； MMR 基因表观修饰失活引起的散发病例 更为常见，通常伴有 CpG 岛甲基化表型 （CpG island methylation phenotype, CIMP），50% 的病例同时具有 BRAFV600E 活化突变。反过来说，具有 CIMP 和 BRAFV600E 突变通常可排除林奇综合征 。 由此我们看到，dMMR 临床意义上等同于 MSI-H，但在某些病例中，并不能同时检测到 dMMR 和 MSI-H。 例如，MSH6 突变导致的 dMMR 引起 MSI 率较低，可能达不到诊断 MSI-H 的标准；而 MSI-H 阳性肿瘤偶尔来自于迄今未发现的 MMR 通路蛋白。因此，虽然二者的检测一致率很高，临床上也经常混为一谈，但并不能绝对地划等号 。 0 2 MSI/MMR 的检测方法 目前临床上主要采用两种方法检测 MSI/MMR：免疫组织化学法(immunohistochemistry, IHC)检测 MMR 异常蛋白，或 聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR) 检测 MSI。 二代测序(next generation sequencing，NGS）是近年来出现的新的检测方法。 1 IHC IHC 染色分析 MMR 蛋白表达是最常用的方法，它主要是检测 4 个已知 MMR 蛋白 （MLH1、MSH2、MSH6 和 PMS2），阳性表达定位于胞核： 如果 4 个蛋白中 ≥ 1 个不表达，肿瘤可能为 MSI-H ； 所有 4 个蛋白表达均阳性为 pMMR（ 错配修复功能完整）。 IHC 便宜易行，但是有可能漏掉一些其他 MMR 蛋白引起的异常，而且由于肿瘤的异质性，整个肿瘤的评分有可能不一致。 2 PCR PCR 通常对 BAT25，BAT26，D2S123, D5S346 和 D17S250 等位点进行检测。 MSI 超过 30% （5 个位点中 2 个以上）为 MSI-H； 少于 30% （1 个位点）考虑为微卫星低度不稳定 （MSI-L）； 没有不稳定则为微卫星稳定 （microsatellite stability, MSS）。 PCR 是检测的金标准，能够更客观地评估功能性 dMMR 活性，但是对实验室条件要求高，价格相对昂贵。 总的来说，IHC 和 PCR 法检测 MSI/MMR 的敏感性和特异性都很好，两种方法具有高度的一致性 （＞95%）。 3 NGS 近年来 ，二代测序平台目标区域测序 （NGS panel）、全外显子组测序 （WES）、全基因组测序 （WGS）开始应用于 MSI 检测。 NGS 适用于需要同时检测肿瘤驱动基因和（或）治疗相关基因变异的患者。 NCCN 指南推荐 MSI/MMR 检测仅可在美国临床实验室改进法案修正案 （CLIA）认证的临床实验室进行。 0 3 MSI/MMR 的意义 MSI/MMR 对于多种肿瘤的诊断、预后判断以及治疗选择具有重要意义。 1 林奇综合征筛查 如前所述，林奇综合征是由于 MMR 胚系突变导致个体易于发生 CRC 和子宫内膜癌等恶性肿瘤。对于具有上述肿瘤家族史，或者具有早发肿瘤的患者，有必要对其本人及家属进行林奇综合征的筛查，可显著降低肿瘤的发病率和死亡率。 2 预后判断 MSI 可以反映预后。MSI 对 CRC 的预后取决于分期，MSI-H 是Ⅱ期 CRC 预后良好的指标 。 3 指导治疗 MSI 可以指导后续治疗。MSI-H 的 II 期 CRC 预后良好，同时对氟脲嘧啶类药物不敏感 ，因此，NCCN 指南和 CSCO 结直肠癌诊疗指南推荐所有 II 期 CRC 均进行 MSI/MMR 检测，存在 MSI-H 的患者不推荐在治疗中加入辅助化疗。 除了化疗，MSI 也可以反映 mCRC 患者对靶向药物的反应。CALGB/SWAOG 80405 研究的分子分析发现，MSI-H 的患者可以从贝伐珠单抗而非西妥昔单抗中获益，接受贝伐珠单抗比西妥昔单抗治疗死亡风险降低 87% 。当然这还需要更多的研究来证实。 MMR/MSI 还可以预测免疫治疗的疗效。MSI-H/dMMR 肿瘤突变多，具有广泛的免疫源性，因而对于 PD-1/PD-L1 ***反应良好。 KEYNOTE-177 研究中，具有 MSI-H/dMMR 的晚期结直肠癌患者随机接受帕博利珠单抗或化疗，两组的中位 PFS 分别是 16.5 个月和 8.2 个月，具有显著性差异 。基于此结果，今年的 6 月 29 日，FDA 批准帕博利珠单抗一线治疗 MSI-H/dMMR 晚期结直肠癌患者的适应证。 KEYNOTE-016 研究中，帕博利珠单抗二线以上治疗 MSI-H/dMMR 的 CRC 患者，ORR 达到 36%，其他瘤种中 ORR 达到 46%。因此，2017 年 FDA 批准 K 药用于标准化疗后进展的 MSI-H/dMMR 的 CRC 患者以及治疗失败后的转移性 MSI-H/dMMR 实体瘤患者中 。 另一种免疫药物，纳武单抗在多重耐药的 MSI-H/dMMR mCRC 患者中也获得了 32% 的反应率，O 药也在同一年被加速批准用于 MSI-H/dMMR 的 CRC 患者氟尿嘧啶，奥沙利铂和伊立替康进展后治疗 。 结语 现有证据表明除了筛查肿瘤遗传风险和指导 CRC 等肿瘤的治疗外，MSI/MMR 检测可以使所有可能存在 dMMR 状态的肿瘤患者获益，因此已经日益成为一个泛肿瘤生物标志物，值得引起重视。 策划：GoEun 参考文献 13 Overman MJ et al. Nivolumab in patients with metastatic DNA mi**atch repair-deficient or microsatellite instability-high colorectal cancer (CheckMate 142): an open-label, multicentre, phase 2 study. Lancet Oncol. 2017;18(9):1182-1191 14 CSCO 结直肠癌诊疗指南 2020 版 15 ASCO 2020

微卫星不稳定性（MSI）

目前检测癌细胞中的MSI时，既可以通过检测MMR基因缺失来确定是否发生MSI，如依赖于免疫组化技术的蛋白水平检测，也可以直接检测MSI的序列变化，如PCR（聚合酶链反应）检测等的分子水平检测。 常见的方法为采用免疫组织化学方法检测肿瘤组织中错配修复基因MLH1、MSH2、MSH6及PMS2的表达。任何一项错配修复基因表达缺失，被定义为MSI，否则即为微卫星稳定（MSS）。其中一个表达缺失则称为低度微卫星不稳定(MSI-L)，2种或2种以上蛋白表达缺失为高度微卫星不稳定(MSI-H)。此方法检测MSI相对较简单，成本较低。但存在一些问题，如使用抗体的不一致、病理医生的阅片标准不一致等。 该方法目前是检测MSI的方法学“金标准”，但操作过程复杂，花费较高，且在结果判断中会碰到以下问题，如荧光的过强或过少、非特异性峰、不显著的峰大小改变，杂合性缺失等。 MSI检测方法比对 目前国际上已上市的产品有：

msi基因检测稳定好还是不稳定好

msi基因检测稳定好还是不稳定好msi基因检测稳定性一般都比较好，但也受到一些因素的影响，比如样本的质量，检测的技术平台等。因此，在进行msi基因检测时，要确保样本的质量，使用专业技术平台，以保证检测结果的可靠性和稳定性

MSI 检测方法概述

微卫星（ Microsatellite ）序列是遍布于人类基因组上数百万个基因座（ loci ）中的短串联重复（ short tandem repeats ， STR ）序列。

通常由 1-6 个重复（如单核苷酸、双核苷酸重复等）的碱基串联重复排列 10-50 次。

微卫星不稳定（ MSI/MSI-H ），由于在 DNA 复制时错配修复 ( MMR ) 基因的功能**，导致串联序列发生插入和缺失突变，引起 MS 序列长度改变的现象。

这种类型的体细胞突变会导致抑癌基因失活或破坏其他非编码调控序列，从而起到致癌作用。

MSI 作为可作为一种独特的分子表型，存在于多种癌症中，包括结直肠癌，子宫内膜癌，胃癌，前列腺癌，卵巢癌和成胶质细胞瘤等。

并且 MSI 能够预测免疫检查点封锁疗法在实体瘤中的疗效。因此，检测 MSI 状态在肿瘤临床诊断和预后治疗上具有重要意义

目前， MSI 检测方法主要有三种：

IHC 方法使用相应的抗体，通过对 4 种 DNA 错配修复蛋白（ MLH1 ， PMS2 ， MSH2 ， MSH6 ）在细胞核内的表达情况，来确定细胞内是否存在错配修复功能**。

如果其中任何一个蛋白出现表达缺失，则会被判定为错配修复**（ dMMR ），相当于 MSI-H ；如果四个蛋白全部表达，则判断为错配修复功能正常（ pMMR ），即 MSI-L 或 MSS 。

其优势在于应用性广泛，并且能确定哪些 MMR 蛋白在肿瘤中细胞中表达缺失。

但是， IHC 本身存在主观性，同时受抗体质量和实验因素等影响，有时无法检出某些定性蛋白的变化，导致 MMR 结果偶有报错。

主要采用多重荧光 PCR 结合毛细管电泳的方法，通过 PCR 扩增特定的微卫星序列，然后通过毛细管电泳比较肿瘤组织与正常组织微卫星序列长度的差异来判断该位点是否存在 MSI 现象。

这种检测方法是公认的 MSI 检测的金标准，也是使用最广泛的方法。

最开始使用的是 National Cancer Institute （ NCI ）推荐的 5 个位点：

通过如下方式来判断结直肠癌的 MSI 状态：

有研究表明， MSS 和 MSI-L 之间没有明显的肿瘤生物学特征差异，因此，临床上将 MSI-L 也归类为 MSS 。

后来有研究指出，二核苷酸重复较单核苷酸重复的位点敏感性更低，且存在高度的个体多态性，需要配对的肿瘤和正常样本对照才能得出结果。因此，降低了检测的灵敏度。

因此，有人提出 pentaplex panel ，包含五个单核苷酸重复的位点：

无需配对正常的样本，且性能更高，但是在 MSH6 **型肿瘤中性能不高

目前使用更多的是 Promega 系统，包含：

PCR 检测方法不仅弥补了 IHC 在因非截断式错义突变导致的 MSI 无法检出的漏洞，同时还具备良好的可重复性。

但是，其检测的基因（ panel ）的位点较少、通量较低、无法提供具体的基因突变信息，而且实验周期较长。

随着高通量测序技术的发展，使用全基因组测序（ WGS ）、全外显子测序（ WES ）或靶向基因测序（ TGS ）进行 MSI 检测的已经越来越普遍了。

与 PCR 相比， NGS 方法通量大，涉及基因范围广、灵敏度和特异性更高，可与靶点的突变检测、肿瘤突变负荷( TMB )等检测共用一份测序数据。

在目前已发表的 NGS 方法中，一般都是以 PCR 检测结果作为金标准，通过比较二者结果一致性作为评价 NGS 检测性能的标准。

NGS 检测方法种类繁多，且大多数需要配对正常样本，我们可以将这些方法分为两大类

在这里，可能需要讲解一下何为 repeat count

在上面的图中，我们假设微卫星位点为 10 个连续的 A ，且该位点比对上了 10 条 reads ，每条 read 比对上的长度长短不一。由此，我们可以计算出 repeat count

repeat 为所有 reads 的长度， count 为各长度对应的 reads 支持数

其分析流程与原理大致可以用如下流程图来描述

包括 MSIsensor 、 mSINGs 、 MANTIS 、 Cortes-Ciriano 、 MSI-ColonCore 等

其分析流程与上面类似

包括 MSIseq Index 、 MSIseq/NGS classifier 、 Nowak 等

MSIsensor 是通过 MS 位点两端各 5bp 的侧翼序列来定位的，算法原理为

mSINGs 方法也是通过计算每个位点的不稳定性，并以不稳定位点的比例作为样本的 score 值，大于阈值的认为是不稳定状态。

MANTIS 也是根据肿瘤及其配对正常样本的 repeat count 的分布计算样本的不稳定状态。

它将每个位点在样本中的 repeat count 分布看成是一个向量，通过对这两个向量计算欧氏距离、余弦相似度等度量分数，并将所有位点的均值作为样本的不稳定分数。

具体计算方式如下：

可以看到，该方法进行了比较严格的质控

该方法是基于 RNA-seq 数据，通过计算两个指标的比值 PI/PD ，如果该比值小于 0.9 则认为该样本为 MSI

其中， PI 表示微卫星位点区域发生插入突变占所有插入突变的比例， PD 表示微卫星位点区域发生缺失突变占所有缺失突变的比例。

该方法通过计算样本中单核苷酸替换率和小片段的碱基插入删失率等突变信息构建特征，然后应用机器学习算法构建分类器。

具体的特征包括：

该方法使用的是 WES 数据，且选择了线性回归，决策树，随机森林和朴素贝叶斯四种算法。其中最优的算法是决策树，该方法不需要配对的正常样本。

from： 生信学习手册

结直肠癌微卫星不稳定性检测及其临床意义

约80%-85%的CRC由CIN引起，包括家族**瘤**肉病（Familial adenomatous polyposis, FAP）（APC基因胚系突变）和散发性CRC（APC、P53、DCC、KRAS等基因突变）；而另外15%-20%的CRC则主要是由MSI引起，包括遗传性非息肉病性结直肠癌（Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer, HNPCC，又称Lynch综合征）（错配修复基因胚系突变）和散发性MSI（+）CRC（错配修复基因MLH1基因启动子甲基化）。 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。其发生机制主要包括DNA多聚酶的滑动导致重复序列中1个或多个碱基的错配和微卫星重组导致碱基对的缺失或插入。 错配修复（Mi**atch Repair, MMR）是指在含有错配碱基的DNA分子中，使核苷酸序列恢复正常的修复方式。MMR基因家族包含9个基因，主要用来纠正DNA双螺旋上错配的碱基对，还能修复一些因复制打滑而产生的小片段核苷酸插入或缺失。MMR的大致过程是：MMR基因识别出正确的DNA链，切除掉不正确的核苷酸片段，然后通过DNA聚合酶III和DNA连接酶的作用，合成正确配对的双链DNA。 CRC患者常常发生MMR基因缺失，主要是由基因突变或启动子甲基化引起，其中MSH2和MLH1基因突变占所有基因改变的90%以上。MMR基因突变或启动子甲基化可导致MMR基因功能缺失，从而引起含有错配碱基、核苷酸插入或缺失的DNA分子不能正常修复，最终引起广泛的MSI。 临床上主要利用免疫组织化学（IHC）染色或多聚酶链反应（PCR）方法检测CRC患者的MSI状态。IHC主要是检测MMR蛋白（MLH1、MSH2、MSH6和PMS2）表达情况，其结果判读标准见表1。 备注：dMMR：MMR基因缺失；pMMR：MMR基因正常；MSI-H：高度微卫星不稳定；MSI-L：低度微卫星不稳定；MSS：微卫星稳定。 PCR主要是检测DNA分子链上的MSI状态，通常对5个位点（NR-27、NR-24、NR-21、BAT-25和BAT-26）进行检测，其分级标准见表2。 临床上对高危II期CRC患者的定义为预后较差者，主要包括以下高危因素：T4（IIB、IIC期）、组织学分化差（3/4级，不包括MSI-H者）、淋巴结切除数目不足12枚、肿瘤合并肠梗阻或穿孔、手术切缘阳性或可疑阳性、脉管侵犯、神经束受侵。一项纳入32项研究共7642例II期CRC患者的荟萃分析结果显示，与MSS患者相比，MSI-H患者死亡风险（Hazard Ratio, HR）为0.65（95%CI，0.59-0.71），降低高达35%。目前已有大量证据表明，dMMR/MSI-H是II期CRC患者预后良好的一个标志物。因此，对于具有dMMR/MSI-H肿瘤的II期CRC患者，3/4级分化（低分化）不再认为是高危因素。 一项回顾性研究结果显示，MSI-H患者并不能从5-FU的辅助化疗中获益。另一项研究结果则表明，dMMR可作为5-FU辅助治疗CRC无效的预测标志物。一项荟萃分析结果亦显示：在II期CRC患者中，具有dMMR者接受辅助化疗较未经治疗者并无生存优势，5年DFS反而显着缩短（72% vs. 87%）。这些研究结果表明，对于具有dMMR/MSI-H的II期患者，给予5-FU辅助化疗非但不能带来生存获益，反而对患者不利。因此，II期CRC患者是否需要辅助化疗，需要综合考虑临床高危因素和MSI状态。如果考虑氟尿嘧啶类单药治疗，推荐行MMR检测；对于具有dMMR/MSI-H的II期患者，可能预后较好，不应给予氟尿嘧啶类单药辅助治疗。 在2015年ASCO年会上，来自约翰霍普金斯医院的Le, et al，报道了基于MMR状态指导下的抗PD-1免疫治疗在晚期癌症中的价值。该研究共入组了32例经目前所有标准治疗均失败的晚期CRC患者，包括11例dMMR和21例pMMR，所有人均接受抗PD-1单抗Pembrolizumab（10mg/kg, Q2W）治疗。结果显示，dMMR组和pMMR组的ORR分别为40%和0，而两组的DCR分别为90%和11%，均具有显着差异；dMMR组的中位PFS和OS均未达到，而pMMR组的中位PFS和OS分别为2.2月（HR，0.103; 95%CI，0.029-0.373, p《0.001）和5.0月（HR，0.216; 95%CI，0.047-1.1，p=0.02）。 Lynch综合征，既往亦称HNPCC，是一种常染色体显性遗传病，由于MMR基因发生胚系突变所致，约占所有CRC的3%-5%。Lynch综合征最突出的特点之一是携带者本人或家族成员可发生CRC及其他多种Lynch相关肿瘤，包括子宫内膜癌、卵巢癌、泌尿系肿瘤、胃癌和小肠癌等，其中CRC和子宫内膜癌最为多见。携带者终身患CRC和子宫内膜癌的风险分别为80%和20%-60%。而且携带者发生CRC或其他Lynch相关肿瘤的年龄较轻，结肠癌和子宫内膜癌平均诊断年龄分别约为45岁和46岁，显着早于普通人群。 Lynch综合征的筛选对患者本人有非常重要的意义。首先，通过积极的肠镜随访，Lynch综合征患者第二原发CRC发病率及死亡率显着降低；其次，Lynch综合征携带者发生CRC的时间显着短于散发性CRC，因此肠镜的复查频率（每1-2年一次）要显着高于散发性CRC患者；第三，可指导手术治疗方案的制定，例如对Lynch综合征患者行预防性全结肠切除或对完成生育后的妇女考虑行预防性的子宫和双附件切除。 同时，Lynch综合征的筛选对患者家属成员亦非常重要。确诊Lynch综合征能够指导患者家属接受Lynch综合征相关肿瘤的筛查，降低其发病率和死亡率。同时，由于Lynch综合征携带者CRC的发病年龄显着早于普通人群，因此接受肠镜筛查的初次年龄需提前至20-25岁。 总之，MSI检测对于CRC患者的预后判断和治疗指导具有重要意义，如条件允许，所有CRC患者均应进行MSI检测。同时，对于可疑的患者，均应进行MSI检测，以帮助Lynch综合征的筛查，从而对确诊的Lynch综合征患者及其家属进行早期相关干预。 Cancer Genome Atlas Network. Comprehensive molecular characterization of human colon and rectal cancer. Nature 2012; 487: 330-337. Barnestson RA, Tenesa A, Farrington SM, et al. Identification and survival of carriers of mutati*** in DNA mi**atch-repair genes in colon cancer. N Engl J Med 2006; 354: 2751-2763. Heinimann K, Muller H, Dobbie Z. Microsatellite instability in colorectal cancer. N Engl J Med 2000; 342: 1607-1608. Le DT, Uram JN, Wang H, et al. PD-1 blockage in tumors with mi**atch-repair deficiency. N Engl J Med 2015; 372: 2509-2520. Moreira L, Balaguer F, Lindor N, et al. Identification of lynch syndrome among patients with colorectal cancer. JAMA 2012; 308: 1555-1565. Hendriks YM, de Jong AE, Morreau H, et al. Diagnostic approach and management of lynch syndrome （hereditary nonpolyposis colorectal carcinoma）： a guide for clinicians. CA Cancer J Clin 2006; 56: 213-225.副教授、副主任医师、外科学博士、硕士研究生导师 中山大学附属第六医院肛肠外科副主任 肛肠精益塾-群主 中国中西医结合学会大肠**病专业委员会青年委员兼秘书 中国医师协会肛肠专业委员会医师考核分会副主任委员 世界中联肛肠病专业委员第三届理事会理事 中国医师协会肛肠医师分会委员 中国医师协会结直肠肿瘤专业委员会第一届经**内镜微创手术专业委员会（学组）委员 中国抗癌协会大肠癌专业委员会TEM（经肛直肠微创外科）学组委员 广东省中医药学会肛肠专业委员会** 广东省医师协会胃肠外科学医师工作委员会委员 广东省临床医学学会华南名医联盟医学专家会员 European Journal of Gastroenterology & Hepatology Techniques in coloproctology    审稿专家 主攻肛肠良恶性疾病的诊断与治疗，擅长盆底疾患、顽固性便秘、复杂性肛瘘、痔、肛裂及结、直肠良恶性肿瘤的诊治。

微卫星不稳定性与肿瘤的诊断和治疗

近年来微卫星不稳定性与肿瘤发生发展的关系成为肿瘤标志物研究、肿瘤的特性及其预后的研究热点，本文将对目前微卫星不稳定性的药物研究进展进行简单总结。

微卫星不稳定性与错配修复**

微卫星（microsatellite）又称简单重复序列，是存在于基因组中的一些小片段核苷酸的重复序列，重复单位一般由1 _{6个核苷酸组成，15-65个这些序列在基因组上重复分布就构成了一段微卫星微卫星序列（如下图所示）。人类基因组约存在55000} 100000组微卫星序列，它们广泛分布在基因组的各个角落，但在染色质末端的部分出现频率较高。微卫星的存在具有广泛性，原核、真核细胞的基因组中都有微卫星的存在。目前研究已经鉴定并确认至少2000个以上的人类基因组多态性微卫星标记，其中很大一部分已经被应用于遗传连锁研究。

微卫星序列具有高度保守性和稳定遗传性，属非转录和组成型基因，根据以上特点可将微卫星归结为一类呈高度多态的遗传标志，应用于个体鉴定、人类基因分析等方面。实验研究证明这些序列可以影响某些细胞基因的表达，对基因组起着直接或间接的调节作用，它们定位、连接于多个重要的基因位置，这些位置不仅与人类疾病相关的标记，而且直接与病因学相关。

微卫星不稳定性 （microsatellite instability， MSI ），即由于复制错误导致微卫星区域出现碱基对的插入或丢失的现象，MSI最先在结直肠癌中被发现并被认为是遗传性非息肉病性结直肠癌 （hereditary non－polyposis colorectal cancer，HNPCC，又称Lynch综合征）的特征，此后又发现于多种散发性肿瘤中（如胃癌、肺癌、子宫内膜癌）。

目前认为微卫星不稳定性的原因主要有以下三种：

1点突变

点突变造成MSI的机制很好理解。某些肿瘤由于DNA损伤修复功能遭到破坏，基因组不稳定性增加，反应在微卫星序列上的结果就是MSI。

2 滑链错配（slipped-strand mispairing）

一般认为DNA复制过程中的滑链错配（slipped-strand mispairing）是导致重复序列多态性的主要机制。复制滑动是在DNA合成过程中，一条单链DNA可以发生一过性脱位，生成一个中间性的结构后，再与另一条DNA单链错配，形成链滑动，继续DNA的复制或修复。滑动错配可以造成缺失、插入或碱基替换：

3 错配修复**（MMR deficient，dMMR）

微卫星序列是DNA复制过程中最容易发生错配的序列，需要错配修复（mi**atch repair，MMR）相关蛋白进行修复。MMR是一种高度保守的细胞过程，在DNA复制过程中起着重要的作用。MMR主要负责在DNA复制后对碱基进行修复，另外也可以修复一些小的核苷酸插入或缺失。执行MMR功能的关键基因包括MutL同源物1（Mult homolog 1，MLH1）、MutS同源物2 （Mult homolog 2，MSH2）、MSH6和减数分裂后分离增加2（postmeiotic segregation increased 2，PMS2）等。MMR蛋白在DNA复制、遗传物质重组和化学或物理损伤过程中以异二聚体复合物的形式存在，这些复合物包括MutSα（MSH2蛋白与MSH6蛋白组合）、MutLβ （MLH1蛋白与PMS1蛋白组合）、MutSβ（MSH2蛋白与MSH3蛋白组合）和MutLα （MLH1蛋白与PMS2蛋白组合）。在DNA复制发生错配后，首先MutSα识别并结合DNA链，招募MutLα，经构象改变后，从错误位点释放，随后招募核酸外切酶-1切除错配区域，复制因子A稳定单链DNA，由DNA聚合酶Polδ和增殖细胞核抗原形成的复合物填补空缺，最后由DNA连接酶修复缺口。有研究证实，MMR使DNA复制的准确性提高了100～1000倍。若MMR基因或蛋白功能**，DNA复制错误得不到修正，错误的逐渐积累加剧基因的变异，进而产生dMMR表型。

根据MSI水平的高低，可将MSI分为三种类型：低微卫星不稳定（low microsatellite instability，MSI-L）、高微卫星不稳定（high microsatellite instability，MSI-H）以及微卫星稳定（microsatellite stability，MSS）dMMR是高水平微卫星不稳定的必要条件，在临床实践中，基本可以将dMMR等同于MSI-H。

MSI与疾病

MSI是许多疾病的特征，其中绝大多数为肿瘤，在非肿瘤疾病中以Lynch syndrome林奇综合征最为著名。

林奇综合征是一种由错配修复（MMR）基因突变导致，易患结直肠癌和其他恶性肿瘤的常染色体显性遗传病。包括已经患有肿瘤和尚未发生肿瘤的人。是最常见的一种遗传性结直肠癌综合征，过去多称为遗传性非息肉病性结直肠癌（hereditary non-polyposis colorectal cancer，HNPCC），以强调其遗传性和有别于家族**瘤病。由于HNPCC这个命名强调的是这类患者易患结直肠癌，而忽略了其肠外肿瘤的高发率，现许多学者和机构提倡重新命名为“林奇综合征”更合适。

1895年，美国病理学家Warthin发现他的女裁缝家庭的许多成员死于肠道或女性生殖器官的肿瘤。根据其家族史，Warthin于1913年发文将该家系称为“癌易感家族”。1966至1967年Creighton大学医学院的Henry Lynch先后报道了8个遗传性癌家系的发病情况，并总结出其临床特征：恶性肿瘤部位分布广泛，多原发癌多见，结肠癌和子宫内膜癌发生率明显高于普通人群，由于当时对于家族**瘤息肉病（familial adenomatosis polyposis，FAP）的认识己经非常清楚，Lynch认为这些家族不同于已报道的FAP及Gardner综合征，其大肠癌不是由息肉发展而来。Lynch将这种不同于FAP的遗传性癌家族称为“癌家族综合征”，1984年Boland将之命名为林奇（Lynch）综合征。后续研究者逐渐认识到MMR家族蛋白功能异常在林奇综合征发生中的作用：大多数林奇综合征家系（85% _{90%）检测到的是MLH1和MSH2突变，剩余的10%} 15%的家族存在MSH6的突变，少数存在PMS2的突变。研究证明，林奇综合征和部分散发性大肠癌的发生与癌基因激活和抑癌基因失活关系不大，而是由于错配修复基因突变引起MSI所致。目前MSI/dMMR检测已经成为国际上筛选林奇综合征患者的重要诊断指标。

除了林奇综合征以外，某些肿瘤中也存在着较高的MSI。肿瘤的发生是一个多基因参与的生物学过程，目前已发现，人类多个部位的肿瘤与错配修复**有关。如下图所示：

此处需要注意，虽然广泛的基因突变是几乎所有肿瘤的共同特征，但高水平的MSI并非在所有的肿瘤中都可以观察到。研究显示，在结直肠癌（COAD）、子宫内膜肿瘤（UCEC）等肿瘤中MSI较高（后文中也可以看到，这些肿瘤中MSI的水平可以指导免疫治疗用药）：

MSI 检测的临床意义

目前，有关MSI检测的临床意义有如下观点：

一、MSI与Lynch综合征筛查 。如上文所述，MSI是Lynch综合征的特征现象，约90%以上 Lynch综合征表现出MSI-H，目前MSI检测已经成为林奇综合征筛查的标准方案。

二、MSI与结直肠癌的预后 。临床研究证实，MSI与结直肠癌的预后有着密切的关系。 MSI-H 结直肠癌患者相比 MSS 患者具有显著的生存优势，临床表现较差，但预后更好。研究证 实，针对Ⅱ/Ⅲ期结直肠癌患者，MSI-H 患者的总生存期及无病生存期明显延长。美国国家综合癌症网络（NCCN）发布的结直肠癌指南，建议所有有结直肠癌史的病人都应进行 MSI 检测。

三、MSI与指导用药 。研究证实，MSI-H的结直肠癌Ⅱ期患者不能在氟尿嘧啶（5-FU）治 疗中获益。但dMMR会导致动态的超突变状态，从而导致肿瘤细胞新生抗原的持续产生，使其受到免疫监视。研究发现，与pMMR（proficient MMR）相比，dMMR的CRC具有较高的突变量，并对ICIs（免疫检查点***）治疗具有更高的客观反应率，ICIs单药治疗的反应率在dMMR CRC中为30%～50%。美国FDA先前已经批准PD-1免疫治疗单抗Pembrolizumab、Ipilimumab和Nivolumab用于具有错配修复**dMMR/MSI-H 表型的转移性结直肠癌（mCRC）的末线治疗。除了mCRC 的治疗外，2017年5月，美国FDA批准了PD-1抗体 Pembrolizumab用于治疗成人和儿童具有dMMR/MSI-H 表型的没有其他治疗选择的，不可切除或转移性实体瘤患者。 然而，FDA此次批准未能说明免疫治疗的最佳治疗顺序、最佳的治疗持续时间，以及在Keytruda中是否可以添加其他药物等问题，因此，可将此次批准视为ICIs治疗MSI-H/dMMR肿瘤的一次探索性尝试。2019年，Keytruda又获批治疗MSI-H/dMMR的子宫内膜瘤。除了Keytruda，Y药和O药也在MSI-H/dMMR肿瘤的治疗中占有一席之地：

我的电脑开机出现一个MSI是什么啊[图]

MSI是微星的logo，微星是台湾的一个主板品牌，很多主板品牌为了给自己做宣传会在开机画面里添加自己的品牌logo，有些会用一幅全屏的logo画面代替开机的检测信息画面，这些可以在BIOS里设置取消logo显示。