肺癌是威脅人類健康的第一大癌癥,讓無數(shù)人為之心焦,好在近年來在靶向治療的基礎(chǔ)上,免疫治療的興起,為緩解這一疾病負(fù)擔(dān)帶來了希望。
然而,并不是每個(gè)人都能從免疫治療中獲益,PD-L1表達(dá)能幫我們縮小范圍,TMB(腫瘤突變負(fù)荷)也有一定價(jià)值,但它們都依賴腫瘤組織的檢測(cè),而晚期肺癌有30%的患者壓根就取不到足夠的組織[1],因此探索并驗(yàn)證基于血液的預(yù)測(cè)標(biāo)志物就顯得尤為重要。
其中,距離臨床應(yīng)用最近的就數(shù)bTMB(blood TMB),它是對(duì)血漿中游離DNA片段進(jìn)行測(cè)序分析,計(jì)算得到的腫瘤突變負(fù)荷。既往多項(xiàng)回顧性研究已經(jīng)證實(shí)了bTMB對(duì)PD-1/PD-L1抑制劑療效預(yù)測(cè)的有效性[2-3]。但目前尚缺少前瞻性研究證據(jù)。
近日,由希望之城國(guó)家醫(yī)療中心的Edward S Kim教授和克利夫蘭診所的Vamsidhar Velcheti教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì),在著名期刊《自然·醫(yī)學(xué)》發(fā)表重要研究成果,公布了首個(gè)bTMB前瞻性臨床研究的最終分析結(jié)果。
他們發(fā)現(xiàn)在接受一線阿替利珠單抗(PD-L1抑制劑)的非小細(xì)胞肺癌患者中,bTMB越高,越傾向于獲得更高的客觀緩解率(ORR),更長(zhǎng)的總生存期(OS)和無進(jìn)展生存期(PFS)。盡管基于預(yù)設(shè)的bTMB閾值分組(≥16 vs<16),PFS無顯著差異,高bTMB患者長(zhǎng)程隨訪后的OS獲益顯著。
這一研究前瞻性地論證了bTMB對(duì)免疫治療療效的預(yù)測(cè)價(jià)值,同時(shí)也提出了bTMB未來的優(yōu)化方向,為bTMB進(jìn)入臨床實(shí)踐,向標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)進(jìn)軍,奠定了重要的基礎(chǔ)。
論文首頁
在正式介紹這個(gè)研究之前,我們有必要先了解一下背景。早在2018年本文中bTMB檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)者,F(xiàn)oundation Medicine公司,就與臨床專家合作,也是在《自然·醫(yī)學(xué)》上發(fā)表了bTMB回顧性研究數(shù)據(jù)[2]。
在該研究中,他們開發(fā)了一套在血液中檢測(cè)TMB的技術(shù)方案,然后在兩個(gè)肺癌免疫治療隊(duì)列:POPLAR(NCT01903993)和OAK(NCT02008227)中進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。
先是比較了bTMB與組織TMB的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)兩者高度相關(guān)。接著在POPLAR隊(duì)列中摸索不同bTMB閾值與療效的關(guān)系,確定了bTMB≥16(Panel大小1.1M,相當(dāng)于14.5 mut/Mb)為最佳閾值。最后用此閾值在OAK隊(duì)列中進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果顯示,bTMB≥16人群接受免疫治療,PFS顯著優(yōu)于化療;而bTMB<16人群兩種治療方式無顯著差異。
該研究首次證實(shí)了bTMB對(duì)于免疫治療療效的預(yù)測(cè)價(jià)值,在當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界引起了不小的轟動(dòng)。而本研究正是以此回顧性研究為基礎(chǔ),開展的前瞻性臨床試驗(yàn)。
這是一項(xiàng)II期臨床試驗(yàn),代號(hào)為B-F1RST(NCT02848651),于2016年9月啟動(dòng),至2019年7月截止,隨訪至2020年12月。自2018年開始,在ASCO、ESMO等國(guó)際腫瘤大會(huì)上頻頻亮相,備受關(guān)注,本次公布了其隨訪3年后的最終分析結(jié)果。
B-F1RST研究的設(shè)計(jì)
研究納入了接受一線阿替利珠單抗治療的IIIB-IVB期非小細(xì)胞肺癌患者152例,排除了EGFR/ALK驅(qū)動(dòng)變異,不限制PD-L1的表達(dá),不限制病理類型。主要終點(diǎn)是客觀緩解率,以及bTMB≥16與PFS的關(guān)系。次要終點(diǎn)是安全性、其他療效指標(biāo)、以及不同bTMB閾值與療效的關(guān)系。
值得注意的是,當(dāng)外周血ctDNA(腫瘤來源的游離DNA)含量很低時(shí),低頻突變的豐度可能會(huì)低于最低檢測(cè)限,而導(dǎo)致bTMB結(jié)果不準(zhǔn)確。因而在本研究中,研究者定義當(dāng)MSAF≥1%時(shí)(突變豐度最高的那個(gè)變異≥1%),ctDNA的含量較為充足,此時(shí)bTMB的結(jié)果是可靠的。
在本研究中共有119例患者(占比78%)MSAF≥1%,進(jìn)行了后續(xù)的bTMB分析,其中bTMB≥16有28人(占比24%),bTMB<16有91人(占比76%)。
我們來看結(jié)果,首先,bTMB≥16是不是能有更長(zhǎng)的PFS。很可惜,bTMB≥16對(duì)比bTMB<16組,中位PFS為5 vs 3.5個(gè)月,HR值0.8,P值0.35。數(shù)字上有提升,但統(tǒng)計(jì)學(xué)沒有差異。
研究者分析這可能與樣本量不足有關(guān)。按照119例的樣本量,要做出統(tǒng)計(jì)差異,需要bTMB高低兩組PFS的HR值達(dá)到0.55,也就是說高bTMB患者的無進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)要降低45%,這個(gè)難度還是很大的。
bTMB≥16 vs bTMB<16,兩組PFS的差異
盡管PFS不夠顯著,接下來的分析還是給了我們信心。研究者發(fā)現(xiàn),同樣以bTMB≥16為閾值,高低兩組的ORR為:35.7% vs 5.5%,P<0.0001,差異相當(dāng)顯著。并且隨著bTMB的閾值提高,ORR的差異會(huì)更進(jìn)一步增加。
ITT人群、不同MSAF人群、不同bTMB閾值人群的ORR
在療效瀑布圖中,我們可以看到bTMB高的患者基本都集中在右邊,有著不同程度的腫瘤緩解。同時(shí),我們也可以看到PD-L1的高表達(dá)與bTMB高并不一致,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析也確實(shí)發(fā)現(xiàn)兩者之間沒有顯著相關(guān)性,這提示bTMB可能是獨(dú)立于PD-L1表達(dá)的能預(yù)測(cè)療效的指標(biāo)。
不同PD-L1分組、bTMB分組腫瘤的緩解程度
在后續(xù)的分析中,研究者還發(fā)現(xiàn),從低往高不斷調(diào)整bTMB的閾值,無論是PFS還是OS,高bTMB與低bTMB組的差異都是越來越顯著。
當(dāng)bTMB閾值定為20時(shí),兩組PFS為:6.9 vs 2.9個(gè)月,HR值0.59,P值0.056,已經(jīng)很接近有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義了。
不同bTMB閾值,高低bTMB兩組PFS、OS的差異
但閾值越高,也會(huì)導(dǎo)致高bTMB的患者比例很少,從而漏掉很多能從免疫治療中獲益的人。
我們知道免疫治療一旦有效,獲益會(huì)很持久,所以O(shè)S上會(huì)有優(yōu)勢(shì)。在隨訪達(dá)3年后,仍以bTMB≥16為閾值,高低兩組OS為:29.1 vs 13.4個(gè)月,HR值0.54,P值0.032。數(shù)字上差異巨大,統(tǒng)計(jì)學(xué)也達(dá)到了顯著。
以bTMB≥16為閾值,長(zhǎng)程隨訪后,bTMB高低兩組OS的差異
這也進(jìn)一步印證了bTMB作為免疫療效預(yù)測(cè)指標(biāo)的價(jià)值,它能夠找到真正長(zhǎng)期獲益的患者。
大家應(yīng)該還記得,在這個(gè)研究中,還有部分患者無法評(píng)估bTMB,共33人(占比22%)。因?yàn)樗麄兊腗SAF<1%,ctDNA的含量很低。這個(gè)MSAF有什么臨床意義呢。
MSAF(maximum somatic allele frequency)意思是:最大體細(xì)胞等位基因豐度,就是能測(cè)到的最大突變豐度。用這個(gè)最大豐度可以粗略推算ctDNA占總體游離DNA的比例,從而反映出ctDNA的含量。
ctDNA是由腫瘤細(xì)胞壞死、凋亡而來,半衰期很短,它可以實(shí)時(shí)反映腫瘤負(fù)荷的高低。因此我們可以猜想,MSAF越低,腫瘤負(fù)荷應(yīng)該也越低,預(yù)后也越好。結(jié)果也確實(shí)如此,MSAF<1%的患者各項(xiàng)臨床病理特征都是更好的,并且PFS也顯著高于MSAF≥1%組。
也正是因?yàn)镸SAF反映了腫瘤的負(fù)荷,當(dāng)應(yīng)用傾向性評(píng)分方法平衡了MSAF≥1%與<1%患者的臨床病理特征之后,兩組間的PFS的差異就不再顯著了。
MSAF≥1% vs MSAF<1%,校正前與校正后的PFS差異
所以,如果患者的MSAF過低,不能計(jì)算bTMB,也許還是一件好事,這些患者預(yù)后會(huì)更好,但是否能使用免疫治療,可能還需要?jiǎng)e的標(biāo)志物的幫助。
最后,本研究對(duì)所有完成檢測(cè)的患者的基因組特征進(jìn)行了分析,探索其與bTMB關(guān)系。完成檢測(cè)的患者,定義為MEP(Molecularly Evaluable Population),共148人。
研究人員發(fā)現(xiàn),相較于bTMB<16組的患者,bTMB≥16組的患者富集了更多的TP53、LRP1B和CDKN2A變異,其中TP53在兩組間有顯著差異。
MEP組、MSAF組、bTMB≥16、bTMB<16組基因組特征的比較
綜合以上結(jié)果,我們可以認(rèn)為,B-F1RST研究很好的論證了bTMB在一線免疫治療療效預(yù)測(cè)中的價(jià)值,盡管因?yàn)闃颖玖坑邢?,PFS并沒有顯著差異,但ORR和OS的結(jié)果還是給了我們對(duì)于bTMB這一標(biāo)志物的信心。
特別是對(duì)于PD-L1陰性或沒有足夠組織樣本進(jìn)行PD-L1檢測(cè)的患者,bTMB能讓我們?cè)谶x擇免疫治療時(shí),多一盞燈,增加患者獲益的可能。
然而,bTMB作為預(yù)測(cè)免疫療效的標(biāo)志物,也存在著一些問題,這些問題的根本還是在于TMB本身。
我們知道,TMB之所以能預(yù)測(cè)療效,是因?yàn)樗梢苑从承驴乖?fù)荷,新抗原越多越能激活免疫,從而免疫療效更好。也就是說,bTMB也好,組織TMB也好,它們都是新抗原負(fù)荷的替代指標(biāo)。
熟悉免疫循環(huán)的朋友們,肯定還記得,免疫效應(yīng)發(fā)揮的七大步驟。新抗原的釋放、呈遞、再到T細(xì)胞的激活、遷移、浸潤(rùn)、識(shí)別,最后發(fā)揮殺傷功能,是很長(zhǎng)很復(fù)雜的過程。新抗原只是其中一環(huán),離最終發(fā)揮效應(yīng)很遠(yuǎn)[4],中間的其他影響因素還有很多,因此要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)療效非常困難。
這告訴我們,bTMB還有很多優(yōu)化空間,包括去考慮納入計(jì)算的突變的免疫原性,考慮免疫循環(huán)中其他因素對(duì)TMB的影響,還包括如何選擇一個(gè)合適的閾值等。
另外,正因?yàn)槊庖咝?yīng)發(fā)揮的路徑很長(zhǎng),涉及因素很多,在選擇免疫治療時(shí),bTMB需要和包括PD-L1在內(nèi)的其他標(biāo)志物,進(jìn)行組合,綜合考慮。
盡管目前bTMB還沒有獲批為免疫治療伴隨診斷或補(bǔ)充診斷的標(biāo)志物,但因其在組織不可獲取時(shí)獨(dú)特的價(jià)值,無論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi),都已經(jīng)被作為臨床上可參考的一個(gè)指標(biāo)。
B-F1RST研究是bTMB走入臨床實(shí)踐的一個(gè)里程碑,同時(shí)還有很多bTMB相關(guān)的研究正在開展之中,相信bTMB的價(jià)值會(huì)被進(jìn)一步的挖掘,性能也會(huì)進(jìn)一步提高。
希望不久的將來,bTMB能夠更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用于臨床實(shí)踐,從而能夠惠及更多患者,為他們帶來更多獲益。
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