Biomarker研究精準護航中國腫瘤免疫治療

來源：腫瘤資訊

腫瘤是人類健康的頭號殺手，腫瘤免疫治療具有獨特的療效和多癌種適應性，有別於放化療、靶向治療等手段，免疫治療一旦起效，可誘導產生持久的臨床反應，具有不可比擬的優勢。未來已來，腫瘤治療已經進入了免疫治療時代。3月15日-17日由CSCO、CSCO免疫治療專委會主辦「CSCO第二屆全國腫瘤免疫治療高峰論壇」在重慶召開，作為開年最重要的腫瘤免疫治療大事件，大會提出，2018年腫瘤免疫治療藥物即將在國內陸續上市，中國迎來了「腫瘤免疫治療的元年」，這對免疫治療的診斷、治療、副作用管理等方面的規範，尤其是如何篩選潛在獲益的患者，提出了更高的要求。大會主席王寶成教授指出，免疫治療不僅顛覆了腫瘤治療的理念，更有望從根本上真正治癒腫瘤，臨床醫師需要不斷學習，與時俱進地掌握應用要點。

腫瘤免疫治療三駕馬車：免疫檢查點抑製劑、過繼細胞治療、腫瘤疫苗

雖然免疫治療的概念產生了近百年，但真正扭轉「理論很豐滿、現實很骨感」這一狀況，成功開始進入臨床應用還是在最近幾年，免疫治療正向著精準、聯合、多樣化的方向發展。馬軍教授指出，免疫治療的這三大策略在2018年度都取得了顯著進步。

免疫檢查點抑製劑是通過抑制腫瘤細胞的免疫逃逸，調動自身免疫系統來消除腫瘤，代表為CTLA-4/PD-1/PD-L1單抗。免疫檢查點抑製劑治療（簡稱I-O免疫治療）是目前研究最為充分的一種免疫治療手段。目前國內已有19家PD-1/PD-L1抗體研發企業進入臨床試驗階段，已有6種免疫檢查點抑製劑，在肺癌、肝癌、胃癌等10個領域獲得FDA批准上市。秦叔逵教授預計今年下半年進口或國產PD-1/PD-L1抗體會在國內陸續上市，首先獲批在霍奇金淋巴瘤或黑色素瘤領域。周彩存教授指出，I-O免疫治療已成為NSCLC（非小細胞肺癌）二線治療新標準。郭軍教授指出，免疫治療的leading tumor-黑色素瘤，已經經過了單葯到聯合治療，再到姑息治療的進展過程。

過繼細胞治療是通過體外激活和擴增腫瘤特異或非特異性殺傷細胞，然後回輸至患者體內，以激活患者自身T細胞來殺死腫瘤，代表為CAR-T/TCR-T。攜帶腫瘤特異性抗原（腫瘤新生抗原/neoantigen）的過繼性細胞，能夠特異性的激活攜帶neoantigen的T細胞，以針對性的殺死腫瘤細胞，避免出現殺敵一千自損八百的情況。目前，中國的CAR-T療法臨床試驗數量已經超過了美國，CAR-T療法最敏感的是血液癌症，而對實體瘤的治療較為薄弱，CAR-T對抗實體瘤需要解決的難題有抗原異質性、難以透過基質和免疫微環境等問題。

個性化腫瘤疫苗是通過將腫瘤相關抗原或腫瘤特異性抗原（neoantigen）的肽段或RNA注入患者體內，來激活患者的免疫系統，個性化腫瘤疫苗技術的突破，關鍵在於neoantigen的檢測及預測技術的發展，以製備neoantigen疫苗。

另外，免疫治療聯合放化療、靶向治療、其他免疫治療的研究如火如荼，但試驗結果千差萬別，biomarker如何選擇已成為未來聯合治療的重要方向。以泌尿系統腫瘤為例，聶勇戰教授指出，尿路上皮癌/腎癌等腫瘤的免疫治療呈現出，從二線治療向一線治療挺進，從晚期系統治療逐步向早期疾病階段前移，從單葯治療到多種聯合治療的趨勢。聯合治療的最終落腳點為腫瘤新生抗原（neoantigen），聯合治療的策略就是把冷腫瘤變為熱腫瘤。

Biomarker是精準免疫治療的基礎

CFDA即將批准PD-1抑製劑上市，我們怎麼選擇病人？

免疫檢查點抑製劑治療（I-O免疫治療）被譽為是抗癌抗生素，對多種癌症有著很好的治療效果。但是I-O免疫治療用藥同時還面臨這一些挑戰，比較突出的是有效率低（只有20-30%的患者獲益）、起效慢、費用昂貴。治療過程中還會面臨耐葯和超進展，以及假性進展的風險。此外，由於治療過程中釋放了更強的免疫響應，其毒副作用管理也是值得注意的問題。精準診斷在於優化患者選擇，免疫檢查點抑製劑馬上將在國內上市，通過合理的biomarker篩選獲益人群、預測治療有效性迫在眉睫。目前明確的三大biomarker為PD-L1的表達、微衛星不穩定性（MSI）、腫瘤突變負荷（TMB）。

PD-L1表達是目前應用最廣泛的biomarker，也是目前唯一有循證醫學的biomarker（褚倩教授指出）；多個臨床試驗（如keynote-024），多項分析指標（ORR、PFS、OS）提示PD-L1表達能夠預測I-O免疫療效，FDA已批准PD-L1表達作為I-O免疫治療的伴隨診斷。PD-L1高表達，ORR更高。但是，束永前教授指出，在肺癌中仍有5-10%PD-L1陰性的獲益患者，在肺癌的二線治療中，除Pembrolizumab單抗外，Nivolumab和Atezolizumab都不考慮PD-L1的表達水平，尿路上皮癌的二線治療中PD-L1的高表達，ORR更高，但是針對一線治療的IMVigor II試驗顯示ORR與PD-L1的表達並無直接關係，在其他癌種如胃癌肝癌中也出現了類似的現象。總體PD-L1陽性ORR高於陰性，總體敏感性為72%，也就說另有28%PD-L1陰性的患者也有臨床獲益。PD-L1的表達受多種機制的調控、腫瘤時空異質性、檢測標準不統一、缺乏中國數據等因素影響，導致PD-L1的表達作為單一biomarker遠遠不夠，周彩存教授指出，我們迫切需要尋找可以預測免疫治療療效的更好的biomarker。

MSI是FDA已批准的另一個免疫治療biomarker。FDA批准Pembrolizumab用於dMMR/MSI-H型的轉移性實體瘤，Nivolumab用於dMMR/MSI-H的轉移性結直腸癌。Science發表了NCT01876511的臨床研究結果顯示，Pembrolizumab用於治療MSI-H的晚期腫瘤患者，MSI-H型腫瘤患者ORR高達54%。2017年11月，FDA連續批准了2個基於NGS技術的大panel用於MSI檢測，這意味著NGS大panel作為伴隨診斷是趨勢，NGS檢測MSI結果非常準確，宋勇教授指出。基於10萬腫瘤患者數據發現，83%的MSI-H型患者屬於TMB-H的，但TMB-H的患者只有16%是MSI-H的，表明單獨檢測MSI會使部分TMB-H的患者失去治療機會，我們需要更多的biomarker。

TMB是更廣譜的免疫治療biomarker，已從臨床研究熱點正逐步走向臨床應用。TMB越高（TMB-H），腫瘤產生的neoantigen越多，腫瘤免疫原性越強，越適合I-O免疫治療。CheckMate-026、 CheckMate-227等多項大型臨床試驗已證實TMB臨床應用價值，I-O免疫治療的ORR（客觀緩解率）與TMB呈正相關。束永前教授、宋勇教授都指出TMB越高，臨床獲益越多，各種腫瘤（肺癌、黑色素瘤、泌尿系統腫瘤等）趨於一致。郭軍教授指出，中國的黑色素瘤亞型免疫原性低於國外的患者，原因在於中國亞型的患者TMB值低，而TMB低代表了免疫治療總體有效率低。

然而，TMB也有缺陷。周彩存教授指出，TMB的檢測遠比想像的複雜，基因突變有點突變、插入缺失突變、拷貝數變異等，顯然不同種類突變的預測意義是不一樣的，插入/缺失突變產生新生抗原的機會可能更大，不同種類突變的權重需要專業的檢測公司來評價。例如腎癌的抗PD-1/PD-L1療效，無法簡單通過TMB預測，原因可能是插入/缺失突變導致的neoantigen更多，而實際其TMB的權重可能沒有那麼高。全外顯子檢測TMB存在檢測周期長，經濟成本高等缺點，Foundation medicine的大panel（315個基因）、MSKCC的大panel（341基因）、裕策生物的大panel（811基因）檢測結果與WES相關性都非常好。Panel做的足夠大設計的又合理，可以取代WES，NGS大panel作為伴隨診斷是大趨勢。單純地TMB並不能解決所有的問題，例如對於炎性腫瘤和非炎性腫瘤都有TMB值高的情況，但是非炎性腫瘤的免疫治療效果卻並不好，況且TMB的cutoff值與PD-L1表達一樣，並沒有統一標準。宋勇教授指出PD-L1表達與TMB弱相關，即高TMB與高PD-L1表達不是同一人群，我們需要更多Biomarker。

除了上述三種明確的biomarker外，免疫檢查點抑製劑療效與HLA突變或雜合子缺失、JAK1/2基因突變、B2M突變等耐葯標誌物呈顯著負相關關係。高志博博士指出，HLA LOH（雜合性缺失）與PD-1/PD-L1療效密切相關，例如肺腺癌免疫治療的有效響應率往往高於肺鱗癌，這可能是因為HLA的雜合性缺失在肺腺癌中發生率低於肺鱗癌（20% vs 50%），HLA雜合性缺失影響了neoantigen的遞呈，成為免疫耐葯的重要影響因素。另外MDM2/4基因擴增、DNMT3A基因突變與I-O免疫治療獨有的副作用超進展有關。

Neoantigen——更直接更有潛力的Biomarker

腫瘤新生抗原（neoantigen）是基因組與腫瘤免疫治療結合點，免疫治療療效敏感的多種biomarker（TMB、MSI、HLA等）的研究，最終都能歸結到尋找高質量的neoantigen。

I-O免疫治療的基礎是腫瘤的免疫原性，neoantigen是只在腫瘤細胞中特異性表達的蛋白，能被免疫系統T細胞識別，是腫瘤免疫治療的理想靶標。 Neoantigen越多，免疫原性越強，I-O免疫治療效果越好。張力教授指出，neoantigen的研究是中國免疫治療的重要機遇之一。在國內，有這樣一家公司-裕策生物，不但是國內首個參與國際腫瘤新生抗原篩查聯盟（TESLA）的單位，還是唯一參與國際新生抗原預測驗證的機構。研究表明，TMB與免疫藥物療效具有相關性的本質，是因為突變導致了neoantigen的產生， TMB越高，產生的neoantigen越多，即腫瘤新生抗原負荷（TNB）越高； dMMR（錯配修復缺陷）會導致基因修復出現問題，從而編碼出更多的neoantigen，TNB也越高；HLA 雜合性缺失的出現則影響了neoantigen遞呈到腫瘤細胞表面（TNB變低），降低了腫瘤細胞被T細胞識別的概率，進而負向調節了免疫治療效果。臨床數據表明，對Pembrolizumab有持續獲益的NSCLC患者TNB的水平明顯高於無持續響應的患者，並且TNB高的患者的PFS顯著延長（中位PFS14.3個月 vs 3.5個月）。高志博博士指出，TNB與免疫檢查點抑製劑療效直接相關。Science發表的一篇回顧性研究表明，I-O免疫治療對高TNB患者表現出高緩解率，提示TNB是預測I-O免疫治療的良好的biomarker，在本次會議中，多位教授對此也表示了肯定。Neoantigen的準確預測是免疫治療最主要的挑戰，生物信息演算法是其中的核心。張毅教授指出，目前國內neoantigen的預測存在很多難題，預測哪些癌症突變會產生能被免疫系統識別的新生抗原，每個實驗室都有一套自己的演算法和流程，標準不統一，且數據分析複雜，其中涉及基因數據預處理，突變檢測，HLA分型鑒定，表達定量，neo-peptide預測，蛋白裂解，TAP轉運，MHC親和力預測，克隆狀態分析以及新抗原篩選等。Neoantigen的篩選、驗證、臨床試驗及拓展研究是一個系統工程，需要形成聯盟，合力解決這一難題，天梯計劃就是目前國內較為典型的聯盟，周彩存教授在接受採訪時對天梯計劃表示了高度認可和良好祝願。

Biomarker未來的方向——多個指標綜合評估

Biomarker是精準免疫治療的基礎，單一Biomarker無法解決全部問題。高志博博士等多位專家都指出，多種生物標記物的組合可能為治療結果提供更強的預測價值。實際上已經有很多研究證實了這一點，Checkmate-026提示高TMB同時PD-L1≥50%（ORR為75%），相比單一PD-L1≥50%（ORR為45.6%），獲益增加；TMB & HLA 比TMB單用效果更好，這一結果發表在今年2月份science（Science. 2018 Feb 2;359(6375):582-587）上。那麼，是否有一個全面的biomarker檢測方案？該方案能否準確檢測TMB？該方案能否有效檢測HLA、Neoantigen、TNB？拿到多種biomarker，該怎麼用於臨床指導？

YuceOne?ICIs正是這樣一款大panel，YuceOne?ICIs是國內首個基於多項指標專為PD-1/PD-L1抗體療效評估開發的檢測產品。依據腫瘤免疫循環理論，嚴格篩選出10個用藥敏感和用藥風險biomarker，從療效預測、耐藥性預測和超進展預測等多個角度和環節綜合評估患者的腫瘤細胞和自身免疫系統，克服單一指標評估不全面的缺陷，準確預測患者獲益潛力。

2018年是腫瘤免疫治療元年，作為PD-1/L1藥物研發的國外領軍企業BMS、MSD、Roche受邀參加本次CSCO-IO大會，並在會上展示了最新研發進展，作為唯一一家受邀舉辦衛星會的檢測公司，裕策生物率先提出了腫瘤免疫治療多指標綜合評估模型，通過重要指標分配權重、多指標相互關聯分析等技術，為腫瘤精準免疫治療提供精準診斷。

百舸爭流奮楫者先，千帆競渡勇進者勝。希望通過多方合作，共同迎接免疫治療新時代。

轉自：腫瘤資訊

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