癌癥治療的目標是殺死癌細胞,同時又不傷害人體的健康細胞。既往研究顯示,癌細胞中的突變基因與侵襲性生物學行為有關,或與對癌癥治療(如化學治療等)的抵抗力有關[1]。
腫瘤特異性突變基因可產生新的蛋白,這些蛋白或其降解產物被主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)遞呈至腫瘤細胞表面形成腫瘤新抗原,然后被活化的 CD8+T 細胞識別,從而觸發靶向腫瘤的免疫反應。
所謂免疫療法,即刺激或消除免疫系統抑制作用以幫助對抗癌癥的治療方法。腫瘤中存在著更高數量的突變,可能意味著對治療有良好的反應。
盡管免疫治療取得了突破性的進展,但它并非沒有副作用,也不是在所有患者中都具有理想的療效。因此,人們非常關注識別哪些患者對免疫檢查點抑制劑(ICI)有良好反應的生物標志物。
盡管PD-L1和高度微衛星不穩定(MSI-H)或錯配修復缺陷(dMMR)均已被確定為能夠篩選免疫治療的潛在獲益患者的生物標志物,但它們并不是完美無缺的——靈敏度和特異性均不佳。此時,腫瘤突變負荷(TMB)橫空出世。
01
腫瘤突變負荷TMB是什么?
TMB一般是指特定區域內體細胞非同義突變的個數,通常用每兆堿基有多少個突變表示 (XX個突變/Mb)。
TMB評估受多種因素影響,包括樣本質量和數量、檢測基因組大小、生信分析方法等。因而,臨床應用前應了解TMB的適用范圍。對不同檢測方法獲得的TMB應進行系統評估,判斷是否具有可比性[2]。
02
TMB的臨床意義是什么?
組織TMB(tTMB)可作為免疫治療獨立的療效預測生物標志物。tTMB 是一個新興的獨立 ICIs 治療療效預測標志物,與多種腫瘤類型ICIs單藥或兩種ICIs 聯合治療的療效相關。推薦既往標準治療后疾病進展且沒有更好替代療法的實體瘤患者,尤其是高TMB的患者進行TMB檢測,有助于擴大免疫治療獲益人群[2]。
注:通俗地講,基因突變的數量就像彩票。盡管購買大量彩票并不意味著您一定擁有中獎彩票,但與僅購買1或2張彩票相比,它增加了中獎的機會。同樣,如果腫瘤具有許多不同的突變基因,則免疫系統能夠識別出至少一種突變并殺死癌癥(贏得彩票)的幾率更大。
03
tTMB的姊妹——血液TMB(bTMB)
對于組織標本獲取困難的患者,也可通過評估bTMB預測免疫治療療效,并動態監測治療變化。
研究顯示bTMB與tTMB具有相關性,但檢出的突變大部分不一致,且組織與血液樣本收集時間間隔越大,異質性越高。
04
TMB與其他腫瘤免疫治療相關標志物[2]
1)PD-L1:PD-L1是最早發現可以預測ICIs療效的生物標志物,但腫瘤內PD-L1具有異質性和表達不穩定性,且仍有約20%的PD-L1陰性患者可從PD-1/PD-L1抗體治療中獲益。TMB-H 人群中無論是否表達PD-L1,免疫治療療效一般優于化療;且相對于單一TMB-H或PD-L1陽性,TMB-H且PD-L1表達陽性的患者免疫治療療效更優;
2)微衛星不穩定(MSI):DNA錯配修復基因 (mismatch repair genes, MMR)負責修正DNA復制錯誤,若MMR存在突變往往會導致微衛星不穩定(MSI),因此,MSI-H常作為dMMR的替代指標。MSI-H腫瘤樣本中有超過80%表現為TMB-H,且有97%的樣本TMB≥10個突變/Mb。
雖絕大多數dMMR/MSI-H 患者具有較高的TMB,但仍有部分TMB-H患者表現為微衛星穩定,因此單獨檢測 dMMR/MSI-H可能使部分TMB-H患者失去治療機會;
3)總新抗原負荷(total neoantigen burden,TNB):TNB與TMB類似。不同之處在于只有少數TMB中的突變會產生多肽,經過修飾加工并加載到MHC復合體上,且能夠被T細胞識別的突變少之又少。通常情況下,腫瘤TMB越高,產生新抗原的可能性也越高。
研究表明,TMB與腫瘤細胞表面HLA分子上遞呈的TNB高度相關。除點突變可產生新抗原外,插入和缺失產生的移碼突變也可使其產生多條新的肽鏈。每條新的肽鏈可能形成多個新抗原多肽,從而獲得更高的免疫治療應答率。但是,新抗原的計算過程遠比TMB復雜,因此尚未在臨床上廣泛應用。
參考文獻
[1] Fusco MJ, West H, Walko CM. Tumor Mutation Burden and Cancer Treatment. JAMA Oncol. Published online December 17, 2020. doi:10.1001/jamaoncol.2020.6371
[2] 輦偉奇, 聶勇戰, 應建明等. 腫瘤突變負荷檢測及臨床應用中國專家共識(2020年版)[J]. 中國癌癥防治雜志, 2020, (5):485-494.
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