基于新一代测序技术的中国泛癌种微卫星不稳定性检测：35,563例回顾性研究揭示新型算法与临床价值

本研究针对传统微卫星不稳定性(MSI)检测方法（IHC/PCR）在泛癌种应用中的局限性，通过开发新型NGS算法MSIDRL，系统分析了35,563例中国患者数据。研究发现MSI-H在子宫内膜癌(GACA)、胃癌(BWCA)等癌种高发，鉴定出7个泛癌种适用MS位点，并揭示PCR-MSI在非结直肠癌中的潜在假阴性问题，为精准免疫治疗提供重要分子标志物检测优化方案。

　　

微卫星不稳定性(MSI)作为重要的治疗和预后标志物，在结直肠癌、子宫内膜癌等恶性肿瘤中具有明确临床价值。传统检测金标准——免疫组化(IHC)和聚合酶链反应(PCR)存在明显局限：IHC受样本处理因素影响且无法识别非截短突变，而PCR标准五联位点仅被批准用于结直肠癌。随着免疫检查点抑制剂(ICIs)应用扩展，临床亟需更精准的泛癌种MSI检测方案。

新一代测序(NGS)技术因其多靶点覆盖优势成为潜在解决方案，但既往研究显示NGS与PCR在非结直肠癌中存在检测差异。由Yun Shang、Longfeng Yang等学者发表在《npj Precision Oncology》的研究，通过开发新型算法MSIDRL，对中国35,563例泛癌种样本进行系统性分析，揭示了MSI在中国人群的分子特征和临床检测优化路径。

研究采用CAP/CLIA认证实验室的733基因NGS panel，结合自主研发的生物信息学流程。关键技术包括：1)基于循环肿瘤DNA筛选500个非编码MS位点构建原型panel；2)通过105例PCR预标定样本训练位点特异性二项检验算法；3)整合MLH1甲基化检测和基因组变异分析验证结果；4)应用贪心算法优化位点组合。

研究结果

MSIDRL算法开发

创新性提出"临界重复长度"(DRL_i)概念，通过比较MSI-H与MSS样本的读长分布差异，建立基于二项检验的位点特异性噪声模型。最终筛选的100个位点与PCR标准位点无重叠，通过不稳定位点计数(ULC)实现分类，验证集准确率达99.5%。

MSI-H流行病学特征

ULC分布呈现显著双峰模式（图1A），11为最佳分界值。中国人群MSI-H总体发生率低于欧洲队列，但在子宫内膜癌(UTNP)、胃癌(GACA)和肠癌(BWCA)中聚集明显（图1B），三者贡献80%的MSI-H病例。值得注意的是，胆道癌(BITC)、肝癌(LICA)等传统低发癌种也检测到相当比例的MSI-H。

基因组关联特征

发现94个差异突变基因(DMGs)，包括BRCA2、ATM等潜在驱动基因和ACVR2A、TGFBR2等STR区高频突变基因（图2A）。特别鉴定出chr2g.14868368del等4个与MSI负相关的非编码SNP，这些位点既往被报道与化疗毒性相关但MSI关联尚属首次揭示。

NGS与PCR检测差异

在50例ULC 12-45的验证样本中，仅4例被PCR判定为MSI-H（图5）。其余46例中，44例存在MLH1甲基化或MMR基因变异支持，提示PCR在非结直肠癌中可能存在高达92%的假阴性率。这种差异可能与癌种特异性染色质组织导致的标准位点代表性不足有关。

7位点泛癌panel优化

通过算法优化将检测位点从100个压缩至7个（图6B），保持99.5%总体符合率。新panel在保持性能的同时显著降低检测成本，为临床推广提供可行性方案。

结论与展望

该研究建立了目前最大规模的中国人群泛癌种MSI数据库，其创新算法MSIDRL克服了传统检测的癌种局限性。发现的7位点组合为跨癌种MSI检测提供新标准，而揭示的PCR假阴性问题对临床实践具有警示意义。未来需通过前瞻性临床试验验证NGS指导的免疫治疗响应优势，特别是对胆道癌等非传统MSI-H癌种的疗效预测价值。

研究局限性在于缺乏治疗响应数据直接验证检测差异的临床影响，作者建议开展头对头药物响应试验作为下一步研究方向。该成果不仅为精准免疫治疗提供优化检测工具，其揭示的中国人群MSI分子特征更为种族差异性研究奠定基础。