腫瘤突變負荷作為乳腺癌免疫治療的新興生物標志物的研究進展

李響 胡洋 綜述 張清媛 審校

乳腺癌已經取代肺癌成為全世界發(fā)病率第一的惡性腫瘤，對乳腺癌的治療尤其是晚期乳腺癌的治療仍然是難點[1]。隨著免疫治療時代的到來，應用免疫檢查點抑制劑(Immune checkpoint inhibitor，ICI)治療乳腺癌已經在臨床實踐中取得了顯著的成功，但這些藥物的療效和反應性在不同的患者之間有很大的差異，導致只有少數患者能夠從中獲益[2]。因此，尋找有效且準確的生物標志物對于選擇是否接受免疫治療的患者是至關重要的。最近一項研究結果顯示，在多種癌癥類型中，腫瘤突變負荷(Tumor mutational burden，TMB)越高的患者，越有可能受益于免疫治療[3]。隨著研究的不斷深入，提示TMB可能在乳腺癌治療中也存在一定的臨床意義。本文將對TMB作為乳腺癌免疫治療生物標志物的依據、對乳腺癌免疫治療的療效預測、聯(lián)合多種生物標志物來提高預測治療效果以及TMB作為乳腺癌免疫治療生物標志物的局限性等方面進行綜述。

1 TMB作為乳腺癌免疫治療生物標志物的依據

TMB指的是腫瘤基因組定義區(qū)域中體細胞突變的總數，也可以被定義為腫瘤基因組每個編碼區(qū)域的非同義點突變總數(主要由錯義突變組成)[4]。目前認為TMB可以預測腫瘤免疫治療療效的原因是由于體細胞突變產生腫瘤特異性新抗原，新抗原被加工成短肽并由癌細胞表面的主要組織相容性復合物(Major histocompatibility complex，MHC)分子呈遞給T細胞后，就會刺激免疫系統(tǒng)將癌細胞識別為“非自身”，并隨后進行免疫介導的攻擊[5]。為了生存，腫瘤劫持了通常用作檢查點的蛋白質，這些蛋白質減弱了針對健康組織的免疫反應。通過使用ICI阻斷免疫檢查點蛋白，可以重新喚醒免疫系統(tǒng)[6]。但是，一旦重新激活，T細胞仍必須能夠將腫瘤與正常細胞區(qū)分開。如果在其表面存在免疫原性新抗原，則會促進對癌細胞的識別。由于新抗原是由突變產生的，因此突變數量越多(即TMB高表達)，MHC蛋白呈遞的某些新抗原將更具有免疫原性，從而使T細胞具有更大的機會識別和消除癌細胞[7]。由此可見，高TMB理論上可以作為抗腫瘤免疫治療的生物標志物。一項針對103 078例癌癥患者(包括肺癌、黑色素瘤、乳腺癌、多發(fā)性骨髓瘤和其他類型癌癥患者)的綜合研究結果顯示，高TMB與接受免疫治療的癌癥患者療效獲益有關，證明了TMB是預測免疫治療結果的可靠生物標志物[8]。

2 TMB作為生物標志物在乳腺癌免疫治療中的應用

2.1 TMB對三陰性乳腺癌(TNBC)免疫治療療效的預測作用

IMpassion 130Ⅲ期臨床試驗研究證實，對于PD-L1陽性的晚期TNBC患者，阿替利珠單抗聯(lián)合白蛋白紫杉醇對比安慰劑聯(lián)合白蛋白紫杉醇的治療可顯著延長患者的無進展生存期(7.5個月vs.5個月)和總生存期(25個月vs.18個月)[9]。Emens等[10]在此研究基礎上進行了一項回顧性研究證實了更高的TMB與阿替利珠單抗聯(lián)合白蛋白紫杉醇組中的總生存期獲益相關，但僅在PD-L1陽性腫瘤患者中觀察到臨床益處，且TMB的高低與PD-L1表達無關，為獨立的生物標志物。在乳腺癌免疫新輔助治療中，TMB也有療效預測作用。一項針對早期TNBC新輔助治療的研究中，顯示出了應用TMB以及TMB聯(lián)合免疫基因表達譜(Gene expression profile，GEP)對病理完全緩解(pathologic complete response，pCR)的預測價值，研究結果表明TMB和免疫GEP均可獨立預測pCR，根據TMB的上三分位數和中位GEP對患者進行分層時，在TMB和GEP較高的患者中，pCR率為82%(95%CI：60%～95%)，而在TMB和GEP均較低的患者中，pCR只有28%(95%CI：16%～43%)[11]。

2.2 TMB對其他分子分型乳腺癌免疫治療療效的預測作用

Yin等[12]通過分析TCGA數據庫中366例乳腺癌的全外顯子測序數據和臨床數據中335例乳腺癌的下一代測序數據，證實了人表皮生長因子受體2(Human epithelial growth factor receptor 2，HER2)擴增與乳腺癌中較高的TMB相關，此項發(fā)現可能有助于篩選更加適用免疫療法的乳腺癌患者。TMB不僅可以預測HER2陽性乳腺癌免疫治療療效，還可以作為HER2靶向藥物聯(lián)合化療治療的預后因素。一項針對轉移性乳腺癌患者的臨床研究，在46例HER2陽性轉移性乳腺癌患者中，31例患者(67.4%)選擇接受多西他賽加HER2靶向劑曲妥珠單抗治療，7例患者(15.2%)接受多西他賽和曲妥珠單抗加帕妥珠單抗治療，共有16例(34.6%)患者預定義為高TMB組，30例(65.4%)患者為低TMB。結果顯示低TMB和高TMB狀態(tài)的中位總生存期(44.9個月vs.85.8個月)差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)[13]。一項旨在探討不同分子分型之間TMB及抗腫瘤免疫原活性差異的研究證實，在激素受體(Hormone receptor，HR)陰性和HR陽性的乳腺癌患者中，HR陰性組的TMB值高于HR陽性組，且HR陰性乳腺癌患者可能表現出更高的免疫原性活性；與HER2陰性乳腺癌相比，HER2陽性乳腺癌患者可能表現出更高的免疫原性活性[14]。HR陰性或HER2陽性乳腺癌表現出更高的TMB和免疫原性活性，可能提示著此類人群會在免疫治療中獲益。

總的來說，在乳腺癌的ICI治療中，因乳腺癌的分子分型和抗腫瘤免疫反應不同，TMB的表達也不盡相同。乳腺癌的TMB在臨床侵襲性強的TNBC中最高，其次是HER2陽性型、Luminal B型和Luminal A型[15-16]。值得注意的是，TMB檢測的主要來源是原發(fā)性或轉移性腫瘤組織，由于轉移瘤往往具有更多的單克隆結構，所以這可能會產生系統(tǒng)偏差。Schnidrig等[17]回顧性地分析了1 662例經ICI治療的晚期癌癥患者，采用MSK-IMPACT技術平臺測定TMB的表達，并探究了原發(fā)性或轉移性TMB預測經ICI治療后總生存期的結果是否一致。結果發(fā)現，在匹配的基礎上，原發(fā)性TMB轉移性TMB存在正相關性(r=0.72，P<0.05)；但在ICI治療期間應用原發(fā)性和轉移性TMB來預測總生存期的有效性是相當的(原發(fā)性TMB：HR=0.61，95%CI：45%～82%，P<0.05；轉移性TMB：HR=0.59，95%CI：45%～76%，P<0.05)。

3 TMB聯(lián)合其他生物標志物預測乳腺癌免疫治療效果

TMB雖然作為一種單獨預測乳腺癌免疫治療療效的生物標志物已經得到證實。但隨著研究更加深入，有人提出優(yōu)化整合TMB與其他生物標志物的方法來提高預測的準確性。發(fā)表在JAMA腫瘤學上的一項Meta分析表明，多種生物標志物聯(lián)合分析的情況下相較于單獨的生物標志物(如PD-L1、GEP、TMB)對ICI治療反應方面有最好的預測價值[18]。因此，雖然高TMB與ICI的更好治療效果相關，但免疫反應的復雜性意味著TMB需要與多個其他因素一起考慮，以優(yōu)化ICI結果的預測。將乳腺癌免疫治療中其他潛在的生物標志物，例如新抗原負荷、錯配修復缺陷、BRCA1/2突變、免疫原性細胞死亡、MHC II表達、腫瘤浸潤性淋巴細胞、雌激素受體表達以及血清乳酸脫氫酶之中的某些標志物整合為一個復合生物標志物，或許可以更好地預測腫瘤免疫治療效果[19]。

4 TMB作為乳腺癌免疫治療生物標志物的局限性

盡管多項研究證明TMB可以作為一種潛在可預測ICI治療療效的生物標志物，然而TMB作為生物標志物應用于臨床具有一定的局限性：(1)高TMB的定義難以確定。乳腺癌的分子分型和抗腫瘤免疫反應不同，TMB的表達不盡相同，很難定義高TMB的標準；(2)TMB不同檢測平臺標準不一。TMB作為影響治療決策的生物標志物，目前還缺少統(tǒng)一的檢測方法和評估標準，尤其建立適用于中國腫瘤患者人群的方法和標準，得以高效地篩選更多適宜免疫治療的患者；(3)TMB的預測作用缺乏臨床試驗數據的支持。雖然大多數研究表明，較高的TMB與免疫治療結果相關，但有些研究是有限的，因為它們是回顧性的，或者沒有顯示出生存優(yōu)勢。需要更多的前瞻性研究以提高TMB作為組織診斷生物標志物的準確性。

5 小結與展望

隨著乳腺癌已經進入了免疫治療的新時代，乳腺癌免疫治療已經取得了重大進展，并且多項回顧性研究印證了TMB是一種有效預測乳腺癌免疫治療的生物標志物。進一步研究分析了乳腺癌不同分子分型下TMB的表達也不盡相同。由于免疫系統(tǒng)的復雜性，將TMB與多個其他免疫相關生物標志物整合為復合生物標志物，可以更加準確預測ICI治療結果。高TMB定義與TMB的檢測方法沒有統(tǒng)一，并且缺乏臨床試驗數據的支持等因素導致TMB還無法更好地指導臨床治療。相信隨著TMB作為免疫治療反應生物標志物的勢頭不斷增強，并且標準化方法開始出現以實現臨床應用，在可預見的未來，通過TMB檢測來指導治療將成為精準醫(yī)學的新風向。