殷悅，張羽白，邢麗娜*

(1哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬二院腫瘤放療科，哈爾濱150086；2哈爾濱市第一醫(yī)院泌尿外科，哈爾濱 150010)

非小細(xì)胞肺癌(non small cell lung cancer，NSCLC)基因檢測(cè)及針對(duì)突變的靶向治療開啟了肺癌的精準(zhǔn)治療時(shí)代，但患者仍不可避免地會(huì)出現(xiàn)耐藥[1]。隨著人們對(duì)腫瘤免疫的深入研究，免疫檢查點(diǎn)抑制劑由于療效維持時(shí)間長(zhǎng)、不良反應(yīng)較少、與放化療無(wú)交叉耐藥等得到了重視，其也可用于驅(qū)動(dòng)基因野生型肺癌患者的精準(zhǔn)治療[2]，但僅20%～40%的患者產(chǎn)生應(yīng)答[3]。免疫檢查點(diǎn)抑制劑以程序性死亡受體-1及配體(programmed cell death-1/ligand 1,PD-1/PD-L1)和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte associate antigen-4, CTLA-4)為靶點(diǎn)，在腫瘤免疫中起關(guān)鍵作用[4]。目前免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物以PD-L1為代表，但由于腫瘤組織周圍微環(huán)境可干擾PD-L1的表達(dá)，因此其表達(dá)陽(yáng)性暫無(wú)明確定義，且PD-L1表達(dá)只能預(yù)測(cè)針對(duì)PD-1的治療療效，對(duì)其他免疫治療無(wú)預(yù)測(cè)意義[5]。近年腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutation burden, TMB)為代表的新型免疫治療預(yù)測(cè)標(biāo)志物走進(jìn)人們視野，即檢測(cè)腫瘤基因編碼區(qū)的突變總數(shù)，TMB水平較高者對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的免疫應(yīng)答更強(qiáng)，對(duì)肺癌、黑色素瘤、泌尿系等惡性腫瘤的免疫治療均有預(yù)測(cè)作用。本文綜述了TMB預(yù)測(cè)NSCLC免疫治療療效的價(jià)值。

1 TMB概述

基因突變包括胚系突變和體細(xì)胞突變。胚系突變又稱生殖細(xì)胞突變，是脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)水平的遺傳性突變；而體細(xì)胞突變是獲得性突變，是生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中或受外界因素影響的后天突變。TMB是腫瘤基因組去除胚系突變后的體細(xì)胞突變數(shù)量，具體是指腫瘤組織內(nèi)所評(píng)估基因的外顯子編碼區(qū)每兆堿基中發(fā)生置換、插入和缺失突變的總數(shù)，一般以非同義突變總數(shù)量表示。

體細(xì)胞基因在誘變劑(吸煙、紫外線照射等)影響下可發(fā)生突變，進(jìn)而導(dǎo)致核糖核酸(ribonucleic acid，RNA)及蛋白質(zhì)異常，新產(chǎn)生的抗原肽被抗原處理相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白體(transporter associated with antigen processing,TAP)轉(zhuǎn)運(yùn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，與Ⅰ類或Ⅱ類主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)高親和力結(jié)合，并提呈到細(xì)胞表面，可被自身免疫系統(tǒng)識(shí)別為非自身抗原，從而激活T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答，清除抗原[6]。而非同義突變中，僅10%體細(xì)胞基因產(chǎn)生與MHC高親和力結(jié)合的突變肽段，其中僅1%可被腫瘤患者體內(nèi)的T淋巴細(xì)胞識(shí)別，對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑產(chǎn)生應(yīng)答。因此，體細(xì)胞基因突變總量與新生非自身抗原及免疫治療應(yīng)答情況正相關(guān)。同時(shí)，研究表明肺癌、胃癌等8種腫瘤抗原突變的量與細(xì)胞溶解活性具有一致性，且人類白細(xì)胞分化抗原(human leucocyte antigen,HLA)結(jié)合肽可預(yù)測(cè)新抗原表位的點(diǎn)突變。即通過(guò)檢測(cè)TMB腫瘤基因組編碼區(qū)的突變總數(shù)可得出，TMB越高，T淋巴細(xì)胞可識(shí)別的新抗原越多，免疫殺傷活性越強(qiáng)[7]，免疫治療療效越好。

2 TMB水平與NSCLC免疫治療療效的相關(guān)性

TMB對(duì)NSCLC免疫治療的療效預(yù)測(cè)已在多項(xiàng)臨床研究中得到證實(shí)。Robert等[8]研究表明，黑色素瘤和肺癌患者對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑反應(yīng)較好者TMB水平往往高于療效欠佳者。一新英格蘭雜志的研究比較了抗PD-1或抗PD-L1治療27種癌癥的中位TMB對(duì)應(yīng)的腫瘤整體有效率(overall response rate,ORR)，結(jié)果表明TMB水平與55%腫瘤的ORR有相關(guān)性，并且對(duì)NSCLC和黑色素瘤的預(yù)測(cè)療效價(jià)值更確切，線性關(guān)系公式：整體有效率=10.8×log(X)-0.7，其中“X”是體細(xì)胞DNA每兆堿基突變的數(shù)量[9]。另一項(xiàng)針對(duì)NSCLC患者的研究中，對(duì)30例患者的腫瘤組織進(jìn)行了基因全外顯子組測(cè)序及抗PD-L1免疫組織化學(xué)檢查，結(jié)果表明PD-L1表達(dá)陽(yáng)性患者中，高TMB者有效率達(dá)91%，低TMB者緩解率僅10%；PD-L1表達(dá)陰性患者中，高TMB者療效同樣較好。同時(shí)吸煙者基因突變發(fā)生率更高，無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)更長(zhǎng)[10]。Govindan等[11]也證實(shí)吸煙的肺鱗癌患者存在體細(xì)胞高頻突變。

除此之外，加利福尼亞圣地亞哥摩爾癌癥中心一項(xiàng)納入1638例癌癥患者的研究中共有151例患者接受了免疫治療，主要為NSCLC和黑色素瘤，根據(jù)TMB水平分3組：低TMB組(1～5個(gè)突變/Mb)65例、中TMB組(6～19個(gè)突變/Mb)48例和高TMB組(≥20個(gè)突變/Mb)38例。結(jié)果表明高TMB組客觀緩解率(objective response rate,ORR)為58%，PFS為12.8個(gè)月，總生存期(overall survival,OS)未得出。而中低TMB組的ORR僅20%，PFS為3.3個(gè)月。高TMB組較中低TMB組患者獲益明顯，PFS延長(zhǎng)3倍。使用抗CTLA-4治療的15例患者中，高TMB患者的PFS為6.4個(gè)月，而中低TMB患者的PFS僅2.7個(gè)月[12]。Checkmate 026研究同樣證實(shí)了TMB預(yù)測(cè)療效的價(jià)值[13]。將晚期或復(fù)發(fā)的NSCLC患者進(jìn)行 Nivolumab和含鉑化療藥物隨機(jī)分組對(duì)照研究，并進(jìn)一步對(duì)312例(57.7%)患者的腫瘤組織和全血DNA進(jìn)行全基因測(cè)序，經(jīng)評(píng)估后分為低TMB組(0～99個(gè)突變/Mb)、中TMB組(100～242個(gè)突變/Mb)和高TMB組(≥243個(gè)突變/Mb)。結(jié)果證實(shí)高TMB患者接受免疫治療患者相比化療患者的中位PFS(9.7vs5.8月)和ORR(46.8%vs28.3%)均顯著改善，OS相似，其原因可能是65%接受免疫治療患者進(jìn)展后轉(zhuǎn)而接受化療，從而對(duì)OS有影響。Rittmeyer等[14]進(jìn)行的783例患者的OAK和POPLAR研究比較了Atezolizumab單抗(抗PD-L1)與多西他賽標(biāo)準(zhǔn)治療的OS獲益情況，結(jié)果顯示TMB表達(dá)和Atezolizumab單抗療效呈正相關(guān)。此外，研究表明TMB與PD-L1表達(dá)并未顯示出相關(guān)性，提示兩者是獨(dú)立的預(yù)測(cè)因素。

盡管TMB在多項(xiàng)臨床試驗(yàn)中均表現(xiàn)出預(yù)測(cè)療效作用，但由于腫瘤免疫機(jī)制及微環(huán)境尚未完全探索清楚，且基因突變產(chǎn)物具有免疫原性的差異，仍需更多前瞻性研究證實(shí)TMB的預(yù)測(cè)作用。Chowell等[15]指出，部分低TMB患者也能對(duì)免疫治療產(chǎn)生應(yīng)答，高TMB患者也未必表現(xiàn)很好的免疫治療療效，這取決于TMB突變的“質(zhì)量”即HLA分型。研究共有1500例接受抗CTLA-4或抗PD-1治療的晚期黑色素瘤或NSCLC患者入組，評(píng)估HLA純合子及雜合子多樣性導(dǎo)致的總體生存率差異。研究人員分析HLA雜合子突變是腫瘤免疫逃逸的主要機(jī)制之一，HLA多樣性減少，使得部分新抗原不能提呈到細(xì)胞表面，T淋巴細(xì)胞不能被激活產(chǎn)生免疫應(yīng)答，進(jìn)而免疫治療無(wú)應(yīng)答或產(chǎn)生原發(fā)性耐藥。HLA多樣性越多，尤其是超亞型HLA-B44越多，能提呈新抗原的種類越多，免疫藥物療效越好。另一項(xiàng)研究卻證實(shí)約40%NSCLC患者存在HLA雜合子缺失，相比HLA無(wú)雜合子突變患者，克隆性HLA雜合子缺失突變水平更高，腫瘤細(xì)胞亞克隆表現(xiàn)更明顯，其非同義突變水平更高，TMB水平高卻免疫治療無(wú)效[16]。這一結(jié)果僅在非小細(xì)胞肺腺癌患者群體中得出，肺鱗狀細(xì)胞癌中未證實(shí)。這對(duì)于根據(jù)高TMB水平而進(jìn)行免疫治療，尤其是對(duì)肺腺癌患者的臨床用藥具有指導(dǎo)意義。以上研究表明TMB預(yù)測(cè)免疫治療療效尚存在一定局限性，仍需更多的研究證實(shí)。

3 TMB的應(yīng)用現(xiàn)狀

TMB的檢測(cè)技術(shù)也面臨巨大挑戰(zhàn)，目前方法包括對(duì)腫瘤組織切片或血液標(biāo)本進(jìn)行高通量測(cè)序(high-throughput sequencing,HTS)，檢測(cè)項(xiàng)目分為全基因組測(cè)序、全外顯子組測(cè)序和選擇性基因測(cè)序。

全基因組、全外顯子組測(cè)序檢測(cè)人體約3萬(wàn)個(gè)基因，全面而廣泛，但對(duì)分析技術(shù)要求高，測(cè)序時(shí)間長(zhǎng)且價(jià)格昂貴。目前臨床應(yīng)用廣泛的為選擇性基因測(cè)序，而如何篩選不同腫瘤可能致病基因組卻是一項(xiàng)難題。Foundation Medicine開發(fā)了包含315個(gè)基因的選擇性基因測(cè)序，與全基因組、全外顯子組測(cè)序相比，其準(zhǔn)確率達(dá)95%以上[17]，但仍需更多前瞻性研究證實(shí)。同時(shí)選擇檢測(cè)標(biāo)本方面，部分患者難以獲取腫瘤組織樣本，且蠟塊中DNA/RNA的降解會(huì)影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外腫瘤的異質(zhì)性、取樣時(shí)間不同及測(cè)定方法的區(qū)別使得石蠟包埋組織樣本與血液樣本檢測(cè)TMB的結(jié)果一致性也有所偏差。2017年ESMO大會(huì)上公布的BFAST研究結(jié)果顯示[18]，取10 ml血漿進(jìn)行394個(gè)基因的體細(xì)胞突變檢測(cè)，與組織標(biāo)本檢測(cè)結(jié)果對(duì)比顯示，血檢TMB的精確度分析需每20 ng腫瘤至少1%含游離DNA，TMB的界定標(biāo)準(zhǔn)值8～20個(gè)突變/Mb，精確度與靈敏度高。這項(xiàng)研究為未來(lái)血檢TMB的臨床應(yīng)用奠定了研究基礎(chǔ)，但TMB的界定標(biāo)準(zhǔn)值仍未確定，不同腫瘤的TMB標(biāo)準(zhǔn)是否相同，不同平臺(tái)的檢測(cè)基因數(shù)目等均未達(dá)成共識(shí)，并且其昂貴的價(jià)格也為臨床實(shí)踐帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)，這也是TMB應(yīng)用的局限性。

盡管免疫治療引領(lǐng)NSCLC走進(jìn)新的精準(zhǔn)治療時(shí)代，一旦有效后疾病緩解期就會(huì)延長(zhǎng)，因此篩選獲益人群極迫切。臨床試驗(yàn)及實(shí)踐表明，腫瘤細(xì)胞及腫瘤相關(guān)免疫細(xì)胞表面表達(dá)PD-L1具有一定預(yù)測(cè)性，但僅針對(duì)抗PD-1/PD-L1治療。TMB在多項(xiàng)大型臨床試驗(yàn)中被證實(shí)與免疫治療療效相關(guān)，與PD-L1的檢測(cè)可互補(bǔ)，但目前TMB預(yù)測(cè)仍存在特異性不足及局限性，需更多前瞻性研究驗(yàn)證。隨著免疫機(jī)制研究的深入，上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化、腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞及外周血循環(huán)標(biāo)志物等均有較好的預(yù)測(cè)前景[19]，有待進(jìn)一步研究證實(shí)。相信隨著精確預(yù)測(cè)療效標(biāo)志物的出現(xiàn)，免疫治療會(huì)成為更多NSCLC患者，尤其是驅(qū)動(dòng)基因野生型患者的個(gè)體化精準(zhǔn)治療模式。