微衛星不穩定性（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，多發生于結直腸癌、胃癌、和子宮內膜癌。微衛星不穩定性與腫瘤的發生、發展，治療方案制定及治療效果預測相關，更是腫瘤免疫治療療效預測的重要分子標記物。當前，臨床上使用的兩種微衛星不穩定性檢測的金標準方法：MSI-PCR和MSI-IHC，都需要專業技術人員通過實驗操作來完成，均費時費力且成本較高。

近年來，隨著高通量測序（Next Generation Sequencing）的發展，基于高通量測序的微衛星不穩定性檢測方法開始顯露頭角，在檢測結果與兩種臨床金標準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星不穩定性檢測的可行性。2014年，西安交大葉凱教授團隊率先開發了基于高通量測序的微衛星不穩定性檢測方案——MSIsensor。2017年該檢測方案作為全世界首個泛腫瘤檢測方案MSK-IMPACT中的微衛星不穩定性計算方法，通過了美國食品藥品監督管理局的嚴格測試并獲得批準。美國紀念斯隆凱特琳癌癥中心測試表明，基于高通量測序的微衛星不穩定性檢測與金標準的一致性可達99.4%。然而，微衛星不穩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星不穩定性的應用場景，尤其難以應用于血癌樣本、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星不穩定性的檢測成本。

基于上述原因，在葉凱指導下，葉凱青年科學家工作室科研人員經過兩年的探索，從微衛星不穩定性發生機理出發，通過數學模型抽象，從單個腫瘤樣本中提取特征，開發了MSIsensor-pro。MSIsensor-pro實現不依賴正常對照樣本的微衛星不穩定性檢測，只需50個微衛星位點的測序數據即可實現微衛星不穩定性的精準檢測。MSIsensor-pro的開發擴大了微衛星不穩定性的應用范圍，減低了微衛星不穩定性檢測的成本。同時MSIsensor-pro在低腫瘤純度和低測序深度這類低信噪比數據中也顯示出來很大的潛力。

該研究成果近期發表在國際組學和生物信息學領域權威期刊《基因組蛋白質組與生物信息學報》（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解析方面的又一重要突破。

論文鏈接為：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1672022920300218