免疫检查点抑制剂（ICI）的疗效预测依旧缺乏确定的生物标志物。和 PD-L1 及微卫星不稳定（MSI）不同，肿瘤突变负荷（TMB）的获批引起了较多争议。
中国《肿瘤突变负荷检测及临床应用中国专家共识》已于近期发表，我们也来梳理一下这个免疫指标。
TMB 是指特定基因组区域内体细胞非同义突变的个数，通常用每兆碱基多少个突变表示（mut/Mb），在早期研究中也直接以突变数量表示。TMB 可以间接反映肿瘤产生新抗原的能力和程度，预测多种肿瘤的免疫治疗疗效。目前免疫治疗最为确定的 3 个标志物——TMB，MSI 和 PD-L1 表达常有不同：
- MSI-H 和 TMB-H 似乎具有一定的相关性，83% 的 MSI-H 患者同时为 TMB-H，而只有 16% 的 TMB-H 是 MSI-H。
- TMB 和 PD-L1 则相互独立，同时 TMB-H 和 PD-L1 阳性者对 ICI 反应最佳。
2014 年首次在黑色素瘤中发现了 TMB 和抗 CTLA-4 抗体的疗效具有相关性。2015 年，回顾接受帕博利珠单抗治疗的非小细胞肺癌（NSCLC）患者数据，发现具有更高 TMB 的患者具有持续临床获益和无进展生存期（PFS）改善。之后，几项大型的随机对照Ⅲ期研究也陆续证实了 TMB 的疗效预测作用：- CheckMate 026 研究发现 TMB-H（≥ 243 突变）的患者中，纳武利尤单抗对比化疗具有 PFS（9.7 月 vs 5.8 月）和客观反应率（ORR）的改善（46.8% vs 28.3%）。
- CheckMate 227 研究发现对于 TMB ≥ 10 mut/Mb 的患者，双免疫对比化疗具有 PFS 的显著延长（7.2 月 vs 5.5 月）。
基于以上结果，2018 年，NCCN 指南（2019.v1）首次将 TMB 列入 NSCLC 患者的免疫治疗疗效预测标志物。2017 年《新英格兰医学杂志》上一项荟萃分析发现在 27 种肿瘤中，TMB 和 ORR 具有显著相关性。在 KEYNOTE-158 研究中，包括肛管癌、胆管癌等 10 种肿瘤中发现，TMB-H（≥ 10 mut/Mb）的患者使用帕博利珠单抗比 TMB＜10 mut/Mb 的患者具有更高的 ORR（29% vs 6%）。KEYNOTE-158 研究结果使得 FDA 在 2020 年 6 月批准了帕博利珠单抗单药用于标准治疗后进展的晚期 TMB-H（≥ 10 mut/Mb）患者，FoundationOne CDx 为同时获批的伴随诊断，这标志着 TMB 正式成为继 MSI-H/错配修复缺陷（dMMR）后的第二个「泛癌种」免疫相关生物标志物。然而 TMB 并未受到一致认可。CheckMate 227 研究更新总生存（OS）数据，发现 TMB 无法预测 OS 获益。KEYNOTE-021/189/407 研究发现 TMB 和帕博利珠单抗+化疗的疗效不相关。就连获批的关键研究——KEYNOTE-158 中，TMB-H 和非 TMB-H 的患者的 PFS 和 OS 也没有显著差异。因此，TMB 的作用依旧难辨。POPLAR 和 OAK 研究的回顾性分析第一次发现了 bTMB 和组织 TMB（tTMB）的一致性，超过 1000 例接受阿替利珠单抗治疗的患者中，bTMB ≥ 16 mut/Mb 的患者具有更长的 PFS，且 bTMB 与 tTMB 具有相关性。一项基于 bTMB 的前瞻性 B-F1RST 研究显示，接受阿替利珠单抗治疗的 NSCLC 患者中 bTMB ≥ 16 mut/Mb 可预测 ORR 和 PFS 获益。然而 bTMB 也同样存在矛盾结果。度伐利尤单抗+tremelimumab 双免疫治疗中，NEPTUNE 研究发现 bTMB-H（≥ 20 mut/Mb）和临床获益无关，而 MYSTIC 研究中 bTMB ≥ 20 mut/Mb 的患者则具有更长的 OS 和 PFS。TMB 可被很多因素影响，包括不同瘤种，内在遗传/分子因素，肿瘤微环境改变，外界致癌原，不同检测方法和不同界值都可能造成 TMB 缺乏异质性，而使之不能作为准确的反应预测因子（图 1）。TMB 在不同瘤种，生物特征和患者特征都有不同。最高见于皮肤鳞癌，黑色素瘤，NSCLC，最低见于乳头状甲状腺癌；吸烟患者 TMB 常较高；不同种族和性别中 TMB 也不同。MMR 通路基因突变、DNA 复制通路缺陷如 POLE/POLD 突变，以及 TP53，APOBEC，LRP1B，NF1，BRCA2 等基因突变和高 TMB 相关，而 EGFR，STK11，JAK1/2 和 B2M 等基因突变可能和更低的 TMB 相关。TMB 和拷贝数变异（CNV）也具有一定的相关性。TMB 的检测受样本质量、检测方法和分析方法等多种因素影响，临床应用前应充分了解 TMB 检测的条件。样本：肿瘤纯度要求 ≥ 20%，需要有正常对照为检测提供胚系变异信息。方法：全外显子测序（WES）是 TMB 检测的「金标准」。但是 WES 价格昂贵，检测时间长，需要新鲜标本，因而应用受限。靶向测序 panel 已经成为 WES 的有效替代，为准确性考虑，其覆盖范围应 ≥ 1.0 Mb，测序深度 ≥ 500×。分析：TMB 的中位值和分布范围在不同癌种中有所不同，因此，在各个癌种中分别确定界值十分重要。应使用相同的筛选策略，选择排序在 20% 以上的病例定义为 TMB-H，而前瞻性的临床疗效才是确定 TMB 界值的最佳标准。不同靶向测序 panel 的 TMB 不能通用。- 对于无标准治疗的晚期肿瘤患者，TMB-H 提供了免疫治疗获益的可能。
- 某些情况下 TMB 可预测 ICI 治疗反应，但结论并不一致，特别是 TMB 预测长期结局以及免疫联合治疗的疗效时应慎重。
- bTMB 和 tTMB 具有一致性，但临床应用还缺乏强证据。
- 使用 TMB 时，应结合瘤种、人口特征、基因特征和检测方法综合解读。联合使用 PD-L1 和 TMB 等多种生物标志物可能是筛选免疫获益人群的更好方法。
1 肿瘤突变负荷检测及临床应用中国专家共识（2020 年版）. 中国癌症防治杂志. 2020, 12(5): 485-94.2 Yarchoan M et al. Tumor Mutational Burden and Response Rate to PD-1 Inhibition. N Engl J Med. 2017 Dec 21;377(25):2500-2501.3 Marabelle A et al. Association of tumour mutational burden with outcomes in patients with advanced solid tumours treated with pembrolizumab: prospective biomarker analysis of the multicohort, open-label, phase 2 KEYNOTE-158 study. Lancet Oncol. 2020 Oct;21(10):1353-1365.4 NCCN guideline: NSCLC (2019.v1)5 Li R et al. Choosing tumor mutational burden wisely for immunotherapy: A hard road to explore. Biochim Biophys Acta Rev Cancer. 2020 Dec;1874(2):188420.6 Zhang Y et al. The emerging development of tumor mutational burden in patients with NSCLC. Future Oncol. 2020 Mar;16(9):469-481.
