原創 奇點糕
肺癌是全球發病率和死亡率增長最快的惡性腫瘤之一。在我國，肺癌的發病率和死亡率均位居首位[1]。
近幾年，以PD-1抑製劑為代表的免疫檢查點阻斷療法極大的改變了腫瘤治療的格局。最近的幾項臨床試驗表明PD-1及PD-L1抑製劑顯著改善了非小細胞肺癌患者生存預後[2-4]，但是仍有80%的患者對這種免疫療法不夠敏感[5]。
因此，開發可預測PD-1及PD-L1抑製劑療效的生物標誌物，確定獲益人群對於非小細胞肺癌預後改善至關重要。
研究表明，在大於50%的腫瘤細胞表達PD-L1的情況下，非小細胞肺癌對免疫治療有著良好的反應[6]。然而，由於其動態表達的特性，PD-L1在時間和空間上具有很大的異質性，因此，開發其他的可精確預測免疫治療反應的指標顯得尤為重要。
腫瘤突變負荷（TMB）是腫瘤基因組的每個已測序編碼區域的非同義突變總數，高TMB已被NCCN指南推薦為一些腫瘤（例如：胃癌、結腸癌）開展免疫治療的標誌物。
在非小細胞肺癌中，已有幾項臨床試驗表明高TMB與PD-1抑製劑治療效果有相關性，但並沒有表現出一致性的生存獲益。因此，TMB是否可作為非小細胞肺癌免疫治療效果預測的指標仍不確定。
近日，由波士頓Dana-Farber癌症研究所的Mark M. Awad領銜的研究團隊，在JAMA Oncology上發表了一項重要的研究成果。
他們確認了TMB在非小細胞肺癌免疫治療預測中的重要性，並發現了TMB預測非小細胞肺癌患者PD-1及PD-L1抑製劑治療效果的最佳閾值，同時解釋了高TMB與良好的PD-1或PD-L1抑製劑治療效果相關的機制[7]。
這項研究對非小細胞肺癌免疫治療的精準治療具有重要參考價值。
文章截圖
為確認TMB與PD-1或PD-L1抑製劑治療效果的相關性，研究人員納入了三個隊列數據，包括3591例帶有腫瘤基因組分析、完整組織學數據的非小細胞肺癌樣本，並計算出TMB的中位數（9.8mut/Mb）。
隨後，為分析TMB水平與PD-1或PD-L1抑製劑的治療效果是否有關，研究人員納入1552例接受PD-1或PD-L1抑製劑的非小細胞肺癌患者，發現這些接受PD-1或PD-L1抑製劑治療的患者中，免疫治療效果好的患者TMB水平顯著高於治療效果差的患者。
基於這一結果，研究人員提出一個問題：TMB水平達到多少才能最準確的預測免疫治療效果呢？
為了回答上述問題，研究人員將這些患者的TMB水平進行標準化轉換，構建擬合回歸模型，以PD-1或PD-L1抑製劑響應為結局進行函數建模。
結果表明，TMB的截斷值為19mut/Mb預測效果最佳，與TMB≤19mut/Mb的患者相比，TMB＞19mut/Mb的患者具有最佳的客觀緩解率（49.1% vs 21.5%）、無進展生存期（PFS，11.4月 vs 2.8月）和總生存期（OS，36.1月 vs 12.4月）。因此，19mut/Mb可作為預測免疫治療反應的TMB截斷值。
高TMB與低TMB患者的PFS及OS
先前的研究已表明PD-L1與PD-1抑製劑療效有關，那TMB在不同PD-L1表達水平的非小細胞肺癌患者中的預測效果是否有不同呢？
為解決這一疑問，研究人員根據PD-L1表達水平將患者分為3組：<1%，1%-49%及≥50%，並對比了不同亞組中低TMB與高TMB患者對PD-1或PD-L1抑製劑的治療反應。
結果表明，對於PD-L1不同水平的所有非小細胞肺癌患者，高TMB都預示著較好的客觀緩解率、無進展生存期及總生存期。因此，TMB對不同PD-L1表達的非小細胞肺癌患者的PD-1或PD-L1抑製劑治療反應都有著很好的預測效果。
不同PD-L1表達亞組中，TMB狀態和非小細胞肺癌患者PD-1或PD-L1抑製劑治療反應的相關性
那TMB與非小細胞肺癌PD-1或PD-L1抑製劑治療反應相關的機制是什麼呢？
研究人員通過對非小細胞肺癌組織樣本進行免疫標誌物CD8、Foxp3、PD-1和PD-L1的多重免疫熒光檢測，發現TMB高水平的樣本中，CD8陽性及PD1陽性的T細胞數目在腫瘤內、腫瘤-基質交界處及所有組織中都明顯增加，而Foxp3陽性細胞與TMB水平沒有顯著相關性。
不同TMB水平患者中CD8+、PD1+、FOXP3+及CD8+PD1+細胞的比例
此外，研究人員分析了不同TMB的患者組織樣本是否具有不同的突變及轉錄組改變，並對鱗狀非小細胞肺癌及非鱗狀非小細胞肺癌進行亞組分析。
突變譜結果表明，對於非鱗狀非小細胞肺癌，高TMB腫瘤中出現較高的TP53、KEAP1、BRAF和DNA損傷修復基因（ATM、BRCA1、BRCA2、ATR和MSH2）突變；對於鱗狀非小細胞肺癌，高TMB腫瘤中KRAS和KEAP1突變、KRAS和STK11突變不能共存，而KRAS和KEAP1突變共存以及KRAS和STK11突變共存都與免疫檢查點抑製劑耐葯有關，因此，高TMB的鱗狀非小細胞肺癌可能會對PD-1或PD-L1抑製劑治療更加敏感。
轉錄組譜結果表明，對於非鱗狀非小細胞肺癌，高TMB的腫瘤中MHC-II、IL-7、和DNA損傷修復等通路顯著上調；對於鱗狀非小細胞肺癌，高TMB的腫瘤中，抗原加工和呈遞、趨化因子轉導和NK細胞介導的細胞毒性相關通路顯著富集。
總之，在非小細胞肺癌中，高水平的TMB與免疫浸潤增加及基因組譜改變等免疫治療有利特徵呈正相關。
這項研究為非小細胞肺癌免疫治療決策提供了一個有效的生物標誌物，確定了高TMB可作為抗PD-1或PD-L1抑製劑治療的判斷標準，並明確了高TMB患者PD-1或PD-L1抑製劑療效好的機制，對非小細胞肺癌免疫治療的「精準治療」有很高的指導意義。
