专家八大公识 | TMB在肺癌免疫治疗中的应用

随着肿瘤分子生物学的发展，免疫治疗已经成为继手术、放疗、化疗后的第四种肿瘤治疗模式。其中，免疫检查点阻断疗法（ICB）已在肺癌治疗中取得了显著成效。无论是非小细胞肺癌（NSCLC）还是小细胞肺癌（SCLC），均有部分患者可从免疫检查点抑制剂（包括PD-1，PD-L1，CTLA-4）治疗中获益。但PD-1/PD-L1抗体在晚期NSCLC中的客观缓解率（ORR）只有20%左右，因此临床亟需可靠的生物标志物协助筛选ICBs潜在获益人群，提高治疗响应率。

目前，临床上使用的生物标志物包括PD-L1免疫组化、微卫星不稳定性或错配修复基因缺陷（MSI-H/dMMR），但上述标志物均存在灵敏度低、特异性弱等不足。随着研究的深入，肿瘤突变负荷（TMB）作为一种新兴的生物标志物引起了研究人员的广泛关注。TMB指肿瘤基因组区域中每兆碱基发生的碱基替换突变和插入缺失突变的数量总和，单位为muts/Mb，可以间接反应肿瘤产生新生抗原的能力。2015年，Science发表了首个TMB与NSCLC免疫治疗疗效的研究文章。该研究发现高于中位TMB的NSCLC患者具有更长的无进展生存期（PFS） [1] 。此后，Check Mate-026、Check Mate-227等多项大型研究均证实了TMB对NSCLC免疫治疗疗效的预测作用。     

目前，TMB的检测方法主要为基于二代测序技术（NGS）的全外显子测序（WES）和panel测序。 WES检测成本较高、对样本要求较高、数据分析较为复杂，在临床应用中有较大的局限性。NGS panel的测序深度大于500×，可提高低频突变的检测敏感性，市面上已有两款基于组织的panel产品和一款基于血液的panel产品获得FDA批准用于TMB检测。计算机模拟及临床实践均证明，经以上NGS panel检测的TMB与经WES检测的TMB有较好的一致性，并在临床试验中证实可以预测免疫治疗疗效。2019年，中国临床肿瘤学会（CSCO）指南和美国国家综合癌症网络（NCCN）指南均将TMB纳入晚期肺癌的分子病理检测范围。

2020年，FDA批准Pembrolizumab单药用于治疗高TMB且既往接受治疗后病情进展的不可手术或转移性实体瘤患者。Pembrolizumab成为全球首个以TMB作为标志物而获批的抗肿瘤药物。但在临床实践中，TMB的检测、评估和临床指导策略仍缺乏统一的标准。

近日，来自中国临床肿瘤学会血管靶向治疗专家委员会、中国临床肿瘤学会非小细胞肺癌专家委员会的多名权威专家对TMB检测和应用场景给出了指导性建议，编撰《肿瘤突变负荷应用于肺癌免疫治疗的专家共识》在《中国肺癌杂志》发表，以促进TMB在肺癌免疫治疗中应用的规范化[2]。

共识一：经过验证的NGS panel可作为临床检测TMB的替代方式

WES是公认的TMB检测金标准，但其测序成本高，分析难度大，在临床实践中无法广泛应用。NGS panel通过模型建立、虚拟验证、技术验证和临床验证检测TMB。2018年，中国医学科学院肿瘤医院联合思路迪医学部利用TCGA公共数据库及临床实际样本，验证对同一肿瘤组织分别采用全面基因组测序分析（CGP）和WES方法检测计算TMB数值。结果显示，CGP-381检测的TMB与WES检测的TMB具有高度一致性，因此CGP检测方法可替代WES检测方法用于检测肿瘤组织TMB，以指导临床选用免疫检查点抑制剂（ICIs） [3] 。 

图1. CGP-381 TMB与WES TMB高度相关

共识二：通过病理质控的石蜡包埋肿瘤组织用于TMB检测,晚期NSCLC患者也可选择外周血进行基于ctDNA的bTMB检测。

临床上通常采用石蜡包埋肿瘤组织评估TMB。但对于一些晚期肺癌患者肿瘤组织获取困难或石蜡包埋样本中肿瘤细胞含量不足的情况，液体活检提供了一种新的选择。相比于组织，使用外周血循环肿瘤DNA（ctDNA）检测血液TMB（bTMB）具有创伤性小、可重复检测等优势。目前使用ctDNA评估bTMB的技术已通过了方法验证和临床验证。

此前，中国医学科学院肿瘤医院王洁教授团队联合思路迪团队对48例晚期NSCLC患者配对的血液和组织标本进行了bTMB与tTMB检测评估。发现基于理论模型设计的NCC-GP 150计算的bTMB与WES检测的tTMB显示出了较好的相关性，能有效地区分免疫治疗获益人群，且高bTMB患者PFS获益大于低bTMB患者，为bTMB指导中国NSCLC免疫治疗奠定了基础 [4] 。 

图2. 血液和组织TMB相关性的panel设计与虚拟验证

共识三：既往未接受过免疫治疗的晚期NSCLC患者，在接受免疫单药治疗前推荐进行TMB检测。TMB预测SCLC一线免疫治疗疗效的临床证据尚不充分，暂不作为提示免疫一线治疗疗效标志物，但可考虑作为二线及后线免疫治疗的疗效标志物。

晚期NSCLC相关研究显示，TMB对免疫一线治疗、二线治疗和后线治疗均有一定预测作用。CheckMate-026研究表明，高TMB的NSCLC患者接受Nivolumab一线治疗的ORR为47%，接受化疗的ORR仅为28%，中位PFS分别为9.7个月和5. 8个月。以二线治疗为主的免疫治疗研究发现，高TMB的NSCLC患者比低TMB的患者具有更高的ORR、更长的中位PFS和OS。对于既往没有接受过免疫治疗的晚期NSCLC患者， TMB检测可以指导其选用ICIs单药治疗。对于SCLC，TMB并不能预测SCLC一线免疫联合化疗的疗效，但对其后期免疫治疗疗效具有一定的预测价值。

共识四：不推荐PD-1/PD-L1抗体联合化疗的晚期NSCLC或SCLC患者接受TMB检测。

针对PD-1抑制剂Pembrolizumab联合化疗的KEYNOTE-021、KEYNOTE-189和KEYNOTE-407回顾性分析发现，高TMB不是预测Pembrolizumab联合化疗疗效的独立预测因素。根据国内PD-1单抗药物的肺癌临床数据可以发现，Sintilimab联合化疗（培美曲塞/顺铂）的I b期研究中TMB与ORR无显著相关。对于接受Atezolizumab联合化疗的SCLC患者，bTMB也不是OS获益的预测因素。因此，对于晚期NSCLC或SCLC患者，TMB并不能预测PD-1/PD-L1抗体联合化疗的疗效。

对于双ICI s联合治疗晚期肺癌（即PD -1/PD-L1抑制剂联合CTL A-4抑制剂）。由于CTLA-4抑制剂在我国目前尚未获批肺癌适应证，因此对于PD-1/PD-L1抑制剂联合CTLA-4抑制剂治疗的晚期NSCLC或SCLC患者暂不推荐接受TMB检测。

共识五：暂不推荐TMB用于预测免疫新辅助治疗疗效。

相比于晚期NSCLC，TMB在早期NSCLC免疫新辅助治疗中的研究仍不多，且当前的免疫新辅助治疗研究均局限于小样本临床，未来还需要更多研究探索TMB在免疫新辅助治疗中的预测价值。

共识六：目前尚没有公认的区分高、低TMB的cut-off值，推荐各免疫治疗药物根据各自临床研究数据确定cut-off值，并进行前瞻性验证。

目前，区分高、低TMB的cut-off值并无统一界定，不同的研究采用不同的方法确定cut-off值。一种方式是通过训练集确定TMB cut-off值；另一种方式是通过分位法（二分位、三分位、四分位、五分位、十分位）确定TMB cut-off值。不同研究采用相同分位时，免疫治疗的获益有所不同，同一研究采用不同分位值时，免疫治疗的疗效是否随TMB升高而提高也具有争议。因此，建议临床尽可能采用循证医学证据较为充分的NGS panel进行TMB检测，并建议各类免疫治疗药物在开展临床研究时尽可能使用经过验证的NGS panel作为伴随诊断工具，根据各自临床研究数据确定TMB的cutoff值，通过前瞻性研究加以验证。

共识七：TMB检测报告应呈现纳入TMB计算的基因变异类型、TMB排序以及支持TMB排序的参考数据库，并提供辅助临床决策所需要的医学证据。

目前对于TMB基因变异类型仍无统一规范。因此，TMB检测报告应呈现TMB计算纳入的变异类型，同时推荐报告中WES检测TMB的单位统一为muts/exome，NGS检测TMB的单位统一为muts/Mb。与计算TMB所纳入的基因变异类型相似，目前尚没有公认的TMB cut-off值，因此检测报告应呈现TMB排序以及支持该排序的参考数据库。最后，TMB检测报告应具备尽量全面的、更新及时的高级别循证医学证据用于辅助临床决策。医学证据要求准确，应参考临床研究结论优先于临床前研究结论，前瞻性研究结论优先于回顾性研究结论的顺序进行展示和解读。

共识八：建议联合PD-L1表达、免疫治疗相关基因、组织和循环中的免疫细胞等信息，对TMB指导肺癌免疫治疗进行综合解读。

PD-L1和NGS检测是临床上预判免疫治疗疗效应用最多的检测手段。PD-L1表达在NSCLC免疫治疗中的循证医学证据最为充分，TMB与PD-L1表达相关性不大。因此，临床实践中应将TMB检测结果与PD-L1表达结合起来进行解读。根据一项晚期NSCLC免疫治疗研究可知，TMB高且PD-L1高表达患者的中位PFS最长 [5] 。

除TMB数据以外，NGS还可以提供详细的肿瘤体细胞基因突变信息。一般认为，携带EGFR、ALK重排、ROS1融合、STK11/LKB1、KEAP1、PTEN、JAK2、B2M、MDM2/MDM4扩增等免疫耐药基因变异的肺癌患者，接受免疫单药疗效较差，甚至可能发生快速进展或超进展 [6] 。携带DDR通路基因突变的患者，由于DNA损伤修复基因功能受损，导致TMB增高，对免疫治疗可能更为敏感 [7] 。因此，当患者TMB、PD-L1均为高表达且没有携带耐药基因突变时，强烈推荐使用免疫治疗；当以上检测结果不一致时，需谨慎考虑使用免疫治疗，尤其是免疫单药治疗。 

图3. PD-L1表达或TMB分层的患者的生存分析

上述“八大共识”为推动TMB应用于肺癌免疫治疗提供了重要参考价值，对规范国内TMB检测研究及临床实践具有重要意义。 

文章来源：测序中国