[发明专利]检测癌症中微卫星不稳定性的生物标志物组和方法

说明书

本发明总体涉及癌症领域，特别是涉及具有微卫星不稳定性(MSI)和/或错配修复(MMR‑)缺陷的癌症。这类癌症的实例包括许多结肠直肠、胃和子宫内膜肿瘤。因此，本发明提供了用于分析MSI基因座的新诊断标志物组，以及使用所述组用于检测具有微卫星不稳定性(MSI)和/或错配修复(MMR‑)缺陷的癌症的方法和试剂盒。

技术领域

本发明一般地涉及癌症领域，特别是涉及具有微卫星不稳定性(MSI)和/或错配修复(MMR-)缺陷的癌症。这类癌症的实例包括许多结肠直肠、胃和子宫内膜肿瘤。因此，本发明提供了用于分析MSI基因座的新诊断标志物组，以及使用所述组用于检测具有微卫星不稳定性(MSI)和/或错配修复(MMR-)缺陷的癌症的方法和试剂盒。

背景技术

在欧洲和美国，每年大约有440,000名患者被诊断患有结肠直肠癌(CRC)。最近的指南，例如NCCN Guidelines for Patients:Colon Cancer Version1.2017和ESMOClinical Practice Guidelines on familial risk-colorectal cancer,建议在所有CRC患者进行关于DNA错配修复(MMR)缺陷和/或MSI状态的肿瘤测试。然而，由于这些测试隐含的技术复杂性，今天这些测试仍未得到充分利用。特别是，很难测试MMR缺乏隐含的所有可能突变，尽管存在筛选它的替代方法，但目前的测定法仍需要在实验室中的大量操作时间，因此不适合成为诊断常规。

上述障碍自然地影响到管理，并因此潜在地也影响许多癌症患者的存活率。确实，在大量的结肠直肠癌(CRC)病例中，发现MMR基因中的缺陷对于肿瘤发生和疾病进展至关重要。例如，MMR基因MLH1的表观遗传沉默占CRC的约12％。另有2-5％的病例是由MMR基因MLH1、MSH2、PMS2或MSH6之一中的常染色体显性遗传的功能丧失突变引起的。这种家族性癌症易感性病症被称为林奇综合征或遗传性非息肉性CRC(HNPCC)，并进一步导致胃癌和子宫内膜癌(等等)的风险增加。

MMR途径涉及大量基因，并且鉴定出影响其的许多不同的遗传和表观遗传损伤。其他几个可能仍待确认。因此，通过筛查其直接结果来诊断MMR机制中的缺陷更为实用。后者是DNA复制错误的全基因组范围内的累积，其可以观察为由于单核苷酸和二核苷酸重复序列(例如(A)_n或(CA)_n内的缺失或插入而导致的核苷酸数量变化。这种现象称为微卫星不稳定性或MSI。当MMR缺乏导致编码区中的MSI时，最常见的是产生启动子或移码突变，导致表达的缺乏，截短蛋白的表达，和/或含有新抗原的大量新序列的蛋白质。此外，显示内含子-外显子边界区域中的MSI影响RNA剪接机制，并因此也干扰蛋白质翻译。总体而言，MSI表型与基因组不稳定性、较高的突变率相关，并因此与不同的肿瘤行为和预后相关。

与微卫星稳定的(microsatellite stable，MSS)肿瘤相比，高MSI(MSI-H)肿瘤通常具有更好的预后和降低的转移可能性。此外，这两种肿瘤类型对不同治疗的反应也不同。例如，早期的MSI CRC通常对目前是CRC治疗金标准(例如Webber等，2015)的基于5-氟尿嘧啶的化学疗法没有应答，。另一方面，MSI肿瘤表现出至少五个免疫检查点分子的增加水平，这些分子是目前正在临床测试的治疗性抑制剂的靶标(Llosa等，2014)。例如，预计具有错配修复缺陷的结肠直肠癌患者对抗PD-1免疫疗法的应答特别好，抗PD-1免疫疗法通过阻断T细胞上的PD-1受体与肿瘤细胞上的PD-L1和PD-L2受体之间的相互作用来发挥作用，使其免疫系统回避机制失效(Le等，2015)。基于MSI独特的分子足迹，目前还正在对多种其他化合物和生物活性物质(例如喜树碱或伊立替康)测试靶向肿瘤疗法。