原创 奇点糕
肺癌是全球发病率和死亡率增长最快的恶性肿瘤之一。在我国，肺癌的发病率和死亡率均位居首位[1]。
近几年，以PD-1抑制剂为代表的免疫检查点阻断疗法极大的改变了肿瘤治疗的格局。最近的几项临床试验表明PD-1及PD-L1抑制剂显著改善了非小细胞肺癌患者生存预后[2-4]，但是仍有80%的患者对这种免疫疗法不够敏感[5]。
因此，开发可预测PD-1及PD-L1抑制剂疗效的生物标志物，确定获益人群对于非小细胞肺癌预后改善至关重要。
研究表明，在大于50%的肿瘤细胞表达PD-L1的情况下，非小细胞肺癌对免疫治疗有着良好的反应[6]。然而，由于其动态表达的特性，PD-L1在时间和空间上具有很大的异质性，因此，开发其他的可精确预测免疫治疗反应的指标显得尤为重要。
肿瘤突变负荷（TMB）是肿瘤基因组的每个已测序编码区域的非同义突变总数，高TMB已被NCCN指南推荐为一些肿瘤（例如：胃癌、结肠癌）开展免疫治疗的标志物。
在非小细胞肺癌中，已有几项临床试验表明高TMB与PD-1抑制剂治疗效果有相关性，但并没有表现出一致性的生存获益。因此，TMB是否可作为非小细胞肺癌免疫治疗效果预测的指标仍不确定。
近日，由波士顿Dana-Farber癌症研究所的Mark M. Awad领衔的研究团队，在JAMA Oncology上发表了一项重要的研究成果。
他们确认了TMB在非小细胞肺癌免疫治疗预测中的重要性，并发现了TMB预测非小细胞肺癌患者PD-1及PD-L1抑制剂治疗效果的最佳阈值，同时解释了高TMB与良好的PD-1或PD-L1抑制剂治疗效果相关的机制[7]。
这项研究对非小细胞肺癌免疫治疗的精准治疗具有重要参考价值。
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为确认TMB与PD-1或PD-L1抑制剂治疗效果的相关性，研究人员纳入了三个队列数据，包括3591例带有肿瘤基因组分析、完整组织学数据的非小细胞肺癌样本，并计算出TMB的中位数（9.8mut/Mb）。
随后，为分析TMB水平与PD-1或PD-L1抑制剂的治疗效果是否有关，研究人员纳入1552例接受PD-1或PD-L1抑制剂的非小细胞肺癌患者，发现这些接受PD-1或PD-L1抑制剂治疗的患者中，免疫治疗效果好的患者TMB水平显著高于治疗效果差的患者。
基于这一结果，研究人员提出一个问题：TMB水平达到多少才能最准确的预测免疫治疗效果呢？
为了回答上述问题，研究人员将这些患者的TMB水平进行标准化转换，构建拟合回归模型，以PD-1或PD-L1抑制剂响应为结局进行函数建模。
结果表明，TMB的截断值为19mut/Mb预测效果最佳，与TMB≤19mut/Mb的患者相比，TMB＞19mut/Mb的患者具有最佳的客观缓解率（49.1% vs 21.5%）、无进展生存期（PFS，11.4月 vs 2.8月）和总生存期（OS，36.1月 vs 12.4月）。因此，19mut/Mb可作为预测免疫治疗反应的TMB截断值。
高TMB与低TMB患者的PFS及OS
先前的研究已表明PD-L1与PD-1抑制剂疗效有关，那TMB在不同PD-L1表达水平的非小细胞肺癌患者中的预测效果是否有不同呢？
为解决这一疑问，研究人员根据PD-L1表达水平将患者分为3组：<1%，1%-49%及≥50%，并对比了不同亚组中低TMB与高TMB患者对PD-1或PD-L1抑制剂的治疗反应。
结果表明，对于PD-L1不同水平的所有非小细胞肺癌患者，高TMB都预示着较好的客观缓解率、无进展生存期及总生存期。因此，TMB对不同PD-L1表达的非小细胞肺癌患者的PD-1或PD-L1抑制剂治疗反应都有着很好的预测效果。
不同PD-L1表达亚组中，TMB状态和非小细胞肺癌患者PD-1或PD-L1抑制剂治疗反应的相关性
那TMB与非小细胞肺癌PD-1或PD-L1抑制剂治疗反应相关的机制是什么呢？
研究人员通过对非小细胞肺癌组织样本进行免疫标志物CD8、Foxp3、PD-1和PD-L1的多重免疫荧光检测，发现TMB高水平的样本中，CD8阳性及PD1阳性的T细胞数目在肿瘤内、肿瘤-基质交界处及所有组织中都明显增加，而Foxp3阳性细胞与TMB水平没有显著相关性。
不同TMB水平患者中CD8+、PD1+、FOXP3+及CD8+PD1+细胞的比例
此外，研究人员分析了不同TMB的患者组织样本是否具有不同的突变及转录组改变，并对鳞状非小细胞肺癌及非鳞状非小细胞肺癌进行亚组分析。
突变谱结果表明，对于非鳞状非小细胞肺癌，高TMB肿瘤中出现较高的TP53、KEAP1、BRAF和DNA损伤修复基因（ATM、BRCA1、BRCA2、ATR和MSH2）突变；对于鳞状非小细胞肺癌，高TMB肿瘤中KRAS和KEAP1突变、KRAS和STK11突变不能共存，而KRAS和KEAP1突变共存以及KRAS和STK11突变共存都与免疫检查点抑制剂耐药有关，因此，高TMB的鳞状非小细胞肺癌可能会对PD-1或PD-L1抑制剂治疗更加敏感。
转录组谱结果表明，对于非鳞状非小细胞肺癌，高TMB的肿瘤中MHC-II、IL-7、和DNA损伤修复等通路显著上调；对于鳞状非小细胞肺癌，高TMB的肿瘤中，抗原加工和呈递、趋化因子转导和NK细胞介导的细胞毒性相关通路显著富集。
总之，在非小细胞肺癌中，高水平的TMB与免疫浸润增加及基因组谱改变等免疫治疗有利特征呈正相关。
这项研究为非小细胞肺癌免疫治疗决策提供了一个有效的生物标志物，确定了高TMB可作为抗PD-1或PD-L1抑制剂治疗的判断标准，并明确了高TMB患者PD-1或PD-L1抑制剂疗效好的机制，对非小细胞肺癌免疫治疗的“精准治疗”有很高的指导意义。
