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在前幾天的PD1掃盲貼中,，反復(fù)的提到了一個(gè)詞就是TMB,，那么TMB是什么呢？ TMB,，全稱是“腫瘤基因突變負(fù)荷”,，tumor mutational burden。腫瘤突變負(fù)荷（TMB）被定義為每百萬(wàn)堿基中被檢測(cè)出的,，體細(xì)胞基因編碼錯(cuò)誤,、堿基替換、基因插入或缺失錯(cuò)誤的總數(shù),。簡(jiǎn)單說(shuō)就是看看病人腫瘤組織中到底有多少個(gè)基因突變,。 腫瘤突變負(fù)荷相關(guān)的背景知識(shí)： TMB涉及到兩個(gè)重要概念germline mutation（種系突變或胚系突變）和somatic mutation（體細(xì)胞突變）。 胚系突變來(lái)自上一代,，可以遺傳,，比如血友病等。Somatic突變?yōu)楂@得性突變,，在誘變劑的影響下發(fā)生突變,，可表現(xiàn)在RNA和蛋白水平，產(chǎn)生的新抗原（或新表位）、蛋白片段,、肽段等被自身免疫系統(tǒng)識(shí)別為非自我（non-self）抗原,，激活T細(xì)胞，引起免疫反應(yīng),。下圖簡(jiǎn)要闡述了從體細(xì)胞突變到激活免疫攻擊的6個(gè)步驟,。 點(diǎn)擊看大圖 體細(xì)胞突變可能受到外源性誘變因素的影響，比如肺癌中煙草（吸煙）誘導(dǎo)的C→A的突變,。惡性黑色素瘤中,，紫外線照射引起的C→T的突變。內(nèi)源性因素引起的突變可以是DNA錯(cuò)配修復(fù)突變,，比如結(jié)直腸癌和食管癌中的MSI（微衛(wèi)星不穩(wěn)定）,。在實(shí)體腫瘤中，95%的突變?yōu)閱蝹€(gè)堿基的替換,，造成的非同義突變（一個(gè)核苷酸突變改變一個(gè)蛋白的氨基酸順序）,，錯(cuò)義突變（非同義點(diǎn)突變，單個(gè)核苷酸改變導(dǎo)致一個(gè)密碼子編碼一個(gè)不同的氨基酸）和無(wú)義突變（非同義點(diǎn)突變使一個(gè)密碼子變?yōu)榻K止密碼子引起多肽鏈合成提前終止）,，共同構(gòu)成了體細(xì)胞非同義突變的基本要素,。 TMB是如何真正起作用的呢？ TMB指的是一份腫瘤樣本中,，所評(píng)估基因的外顯子編碼區(qū)每兆堿基中發(fā)生置換和插入/缺失突變的總數(shù),。我們知道，體細(xì)胞的突變可轉(zhuǎn)錄/表達(dá)于在RNA/蛋白水平,，產(chǎn)生新的抗原,，蛋白片段或多肽段等，這些新的蛋白被自身免疫系統(tǒng)識(shí)別為非自身抗原,，激活T細(xì)胞,，引起免疫反應(yīng)。因此,，當(dāng)每兆堿基中累積的基因變異數(shù)目增多時(shí),，就可以產(chǎn)生很多新的抗原。目前,，在很多研究中都證實(shí)TMB和腫瘤新生抗原與免疫檢查點(diǎn)抑制劑的療效是相關(guān)的,。 TMB檢測(cè)與PD-1療效 PD-1抗體藥物是這兩年，腫瘤免疫治療領(lǐng)域的最大進(jìn)展,。但是針對(duì)大部分實(shí)體瘤,，PD-1抗體的有效率大概只有20%。如何在患者用藥之前就提前判斷PD-1抗體是否有效呢,？ 我們都知道,，基因可以調(diào)控蛋白質(zhì)的表達(dá),。基因突變?cè)蕉?，產(chǎn)生的異常蛋白質(zhì)就可能越多,，因此就有更大的可能性激活免疫系統(tǒng)?；谶@個(gè)概念,，學(xué)術(shù)界認(rèn)為直接測(cè)定腫瘤組織中的突變數(shù)量腫瘤突變負(fù)荷(TMB)，是可以預(yù)測(cè)PD-1抗體等免疫治療的療效的,。 舉個(gè)例子： 我們來(lái)看一下CheckMate-032臨床試驗(yàn) 這是一項(xiàng)納入401名一線治療失敗的晚期小細(xì)胞肺癌的I/II期臨床試驗(yàn),，分成兩組：一組接受PD-1抗體O藥治療，一組接受PD-1抗體O藥和CTLA-4抗體I藥治療（具體方案是：O藥1mg/kg+伊匹木單抗 3mg/kg）,。 臨床發(fā)現(xiàn) 科學(xué)家們對(duì)其中211位檢測(cè)了TMB的患者,，進(jìn)行了深入的分析。發(fā)現(xiàn)突變負(fù)荷高的一組,，療效非常顯著,，尤其在聯(lián)合治療組，有效率不止翻倍,，生存率直接是3倍,。中位總生存時(shí)間，TMB低,、中,、高分別是3.4個(gè)月,，3.6個(gè)月,，22.0個(gè)月，相差6倍多,！
TMB與驅(qū)動(dòng)基因之間的關(guān)系 TMB是在預(yù)測(cè)腫瘤療效及篩選獲益人群方面的新嘗試，與傳統(tǒng)免疫治療以及PD-L1的檢測(cè)是互補(bǔ)的關(guān)系,。TMB在惡性黑色素瘤,、肺癌和大腸癌中的高表達(dá)與免疫治療的臨床療效呈正相關(guān)。對(duì)于Opdivo來(lái)講,，PD-L1并不能作為預(yù)測(cè)其療效的指標(biāo),，然而，最新研究發(fā)現(xiàn)在TMB高的人群中應(yīng)用Opdivo,，療效明顯高于TMB低的人群,，也說(shuō)明PD-L1和TMB是可以互補(bǔ)的。 但是要把TMB與驅(qū)動(dòng)基因的概念區(qū)分開來(lái),。針對(duì)突變型患者,，驅(qū)動(dòng)基因用來(lái)預(yù)測(cè)靶向藥物療效是有效的，我們之所以討論TMB，其原因在于其對(duì)于野生型驅(qū)動(dòng)基因的患者指導(dǎo)免疫治療具有重要作用,。目前NSCLC可以分為驅(qū)動(dòng)基因陽(yáng)性和野生型兩類,。對(duì)于驅(qū)動(dòng)基因陽(yáng)性的患者，如EGFR突變和ALK融合的NSCLC,，這類患者的TMB通常較低,，因?yàn)檫@類癌癥中已經(jīng)存在一個(gè)優(yōu)勢(shì)基因，所以整體的TMB較低,。而TMB高的患者,，驅(qū)動(dòng)基因多為陰性。 免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物的新趨勢(shì) 2017年,，美國(guó)FDA批準(zhǔn)pembrolizumab用于MSI-H/dMMR實(shí)體瘤患者,。這是FDA首次批準(zhǔn)不以腫瘤部位為參考，僅依靠生物標(biāo)志物進(jìn)行治療選擇的突破,。這一消息是非常令人振奮的,。希望這種先進(jìn)理念能夠在中國(guó)也得以實(shí)施。比如PD-1抑制劑等藥物,，可以通過(guò)快速獲批,，以及能夠獲批多個(gè)瘤種的適應(yīng)癥。 TMB的缺陷—正確認(rèn)識(shí)TMB 周彩存教授指出,，TMB的檢測(cè)遠(yuǎn)比想象的復(fù)雜,，基因突變有點(diǎn)突變、插入缺失突變,、拷貝數(shù)變異等,，顯然不同種類突變的預(yù)測(cè)意義是不一樣的，插入/缺失突變產(chǎn)生新生抗原的機(jī)會(huì)可能更大,，不同種類突變的權(quán)重需要專業(yè)的檢測(cè)公司來(lái)評(píng)價(jià),。例如腎癌的抗PD-1/PD-L1療效，無(wú)法簡(jiǎn)單通過(guò)TMB預(yù)測(cè),，原因可能是插入/缺失突變導(dǎo)致的neoantigen更多,，而實(shí)際其TMB的權(quán)重可能沒有那么高。全外顯子檢測(cè)TMB存在檢測(cè)周期長(zhǎng),，經(jīng)濟(jì)成本高等缺點(diǎn),，checkmate026研究用的foundation medicine的大panel（315個(gè)基因），結(jié)果顯示該panel的檢測(cè)結(jié)果與WES的檢測(cè)結(jié)果相關(guān)性非常好,；MSKCC的大panel（341基因）,、裕策生物的大panel（811基因）檢測(cè)結(jié)果與WES相關(guān)性也很強(qiáng)。Panel做的足夠大設(shè)計(jì)的又合理,，可以取代WES,，NGS大panel作為伴隨診斷是大趨勢(shì),。單純地TMB并不能解決所有的問題，例如對(duì)于炎性腫瘤和非炎性腫瘤都有TMB的高表達(dá),，但是非炎性腫瘤的免疫治療效果并不好,，況且TMB的cutoff值與PD-L1表達(dá)一樣，并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),。宋勇教授指出PD-L1表達(dá)與TMB弱相關(guān),，即高TMB與高PD-L1表達(dá)不是同一人群，我們需要更多Biomarker,。 如何檢測(cè)TMB,？在臨床工作中TMB檢測(cè)有哪些挑戰(zhàn)？ 目前檢測(cè)TMB最常用的方法為二代測(cè)序（Next Generation Sequencing,NGS）,。但該方法存在一定挑戰(zhàn),，如隨著檢測(cè)平臺(tái)不同，所檢測(cè)的基因panel不同,，會(huì)導(dǎo)致Cut-off值出現(xiàn)差異,，且數(shù)據(jù)復(fù)雜，需要專業(yè)的生物信息學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行解讀,，價(jià)格昂貴,，醫(yī)保難以覆蓋。
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