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一文讀懂——腫瘤突變負(fù)荷TMB檢測常見問題

腫瘤突變負(fù)荷(TMB)與免疫治療的關(guān)系?

大多數(shù)腫瘤細胞中TMB越高,產(chǎn)生新抗原越多,腫瘤免疫原性也就越高。因此從PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制劑ICIs治療中的獲益越明顯。

2017年,約翰·霍普金斯大學(xué)Elizabeth Marion Jaffee教授在分析了多個臨床研究數(shù)據(jù)后,在新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表了繪制了27種腫瘤的中ICIs與TMB治療的客觀緩解率(ORR)之間的線性圖,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)了TMB與ORR存在顯著的正相關(guān)性(P<0.001),相關(guān)系數(shù)為0.74。說一結(jié)果說明了這27種腫瘤中,TMB能夠預(yù)測ICIs的治療療效。基于這一研究成果,目前TMB指標(biāo)也成為國內(nèi)外多個指南推薦的免疫治療預(yù)測指標(biāo)。

TMB-H患者未經(jīng)免疫抑制劑治療預(yù)后?

多種癌癥類型中,接受ICIs治療的患者,高TMB與較高TMB的治療應(yīng)答率和較長的生存期相關(guān)。經(jīng)過MSK上發(fā)表的一組IMPACT數(shù)據(jù)分析,該項研究分析了17個癌種的10233名未經(jīng)ICIs治療的患者,然后發(fā)現(xiàn)高TMB的患者在不同癌種中與患者生存預(yù)后關(guān)系有區(qū)別。針對MSI-H概率高的子宮內(nèi)膜癌、結(jié)直腸癌和膀胱癌患者,不論是否接受ICIs治療,高TMB始終都和更長的總生存期相關(guān)聯(lián),危險幾率(HR)相對較低,預(yù)后也良好。其他未經(jīng)ICIs治療的癌癥類型中(如非小細胞肺癌、皮膚黑色素瘤、乳腺癌、頭頸癌和胃食管癌等),高TMB與預(yù)后呈負(fù)相關(guān),TMB越高的患者生存期較短。

血液樣本檢測TMB(bTMB)的準(zhǔn)確性?

為了評估臨床樣本血液檢測TMB(bTMB)的檢測性能,2018年Nature Medicine上發(fā)表了基于POPLAR(NCT01903993)和OAK(NCT02008227)兩個臨床試驗的回顧性研究。該項研究從上述臨床試驗中收集了1000例晚期患者治療前血液樣本,采用FoundationOne CDx測序產(chǎn)品檢測 TMB(bTMB)。基于bTMB≥16組能夠獲得更優(yōu)的免疫療效,設(shè)置bTMB cut-point=16。將所得檢測bTMB結(jié)果與前期tTMB結(jié)果比較分析。

最終發(fā)現(xiàn)血液和組織樣本中檢測一致的突變占59%,血液僅有的突變比例為26%,組織僅有的突變比例為25%,因此推測這種特異性突變可能與腫瘤的異質(zhì)性及變異類型統(tǒng)計差異相關(guān)。配對分析表明,來源于同一患者的tTMB和bTMB呈顯著正相關(guān),陰性一致率(NPA)為88%,陽性一致率(NPA)為64%。 并且血漿中bTMB與免疫檢查點抑制劑療效總體呈正相關(guān)。

bTMB檢測,由于血液中ctDNA的檢測來源于腫瘤組織的釋放,ctDNA的釋放與腫瘤的分期相關(guān),患者的分期越高,ctDNA的突變檢出率越高。所以,早期腫瘤患者用血液檢測TMB的效果不及晚期患者,bTMB檢測優(yōu)先用于晚期(IIIB-IV期)的腫瘤患者。

《腫瘤突變負(fù)荷檢測及臨床應(yīng)用中國專家共識(2020 年版)》指出,bTMB 與 tTMB兩者存在相關(guān)性,但是檢出的突變大部分不一致,且組織與血液樣本收集時間間隔越大,其異質(zhì)性越高。根據(jù)多項研究發(fā)現(xiàn)高bTMB與NSCLC患者接受單藥 ICIs 治療獲益顯著相關(guān),但bTMB仍然處于探索階段,檢測準(zhǔn)確性有待進一步驗證。因此推薦使用滿足病理質(zhì)控的近期石蠟包埋腫瘤組織樣本進行 tTMB 檢測。而且TMB檢測需要采用超過300基因或覆蓋率大于1Mb的NGS大panel產(chǎn)品進行,以保證數(shù)據(jù)的全面性、準(zhǔn)確性。

為什么要采用“五分位法”確定TMB閾值?

《腫瘤突變負(fù)荷檢測及臨床應(yīng)用中國專家共識(2020年版)》中明確指出,針對各個癌種在使用相同的篩選策略時,“五分位法”選擇排序在20%以上的病例則定義為TMB-H組。

MSKCC分析了涉及10個癌種的7033名患者數(shù)據(jù),證實了TMB高與接受ICIs治療患者更好的總體存活率相關(guān)。該研究還發(fā)現(xiàn),TMB值最高的20%的患者,與剩下的80%的患者相比,經(jīng)過ICIs治療后的總生存率更高。結(jié)果表明,如果TMB的閾值增加,則死亡風(fēng)險比(HR)在20%閾值前后差異化明顯。這說明不同癌種中,預(yù)測ICIs治療效果的TMB閾值用前20%來確定比較合理,所以采用“五分位法”。

大panel檢測TMB,為什么有時TMB=0?

根據(jù)MSKCC發(fā)表的數(shù)據(jù),MSK-IMPACT在對包含腎癌、肺癌、胃食管癌、黑色素瘤等癌種在內(nèi)的1662例組織樣本進行TMB檢測,并且絕大多數(shù)為IV期患者,而在這些晚期患者組織樣本中仍有50例樣本TMB=0,約占比例為3%,其中腎細胞癌占5.3%(8/151),頭頸癌占7.3%(10/138)。

《腫瘤突變負(fù)荷檢測及臨床應(yīng)用中國專家共識》中明確TMB的計算納入標(biāo)準(zhǔn)為影響蛋白編碼的且突變頻率≥5%體細胞突變,保證了TMB檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。報告檢測下限低于5%且融合、擴增等變異不計入TMB計算,因此多種原因會導(dǎo)致部分陽性樣本的TMB依然為0。

哪些癌種檢出TMB-H的概率比較高?

根據(jù)調(diào)研TCGA數(shù)據(jù)庫,15個癌種的WES檢測TMB結(jié)果,分析發(fā)現(xiàn)6624例樣本中,其中有530 例樣本為TMB-H,占比7.2%。而且以下癌種中檢出TMB-H的幾率會更高:COAD,結(jié)腸腺癌;LUSC,肺鱗癌;BLCA,膀胱尿路上皮癌;SKCM,皮膚黑色素瘤;LUAD,肺腺癌;STAD,胃腺癌;UCEC,子宮內(nèi)膜癌。

Chalmers教授對分別來自167種癌癥的10萬份腫瘤組織標(biāo)本的數(shù)據(jù)進行分析,黑色素瘤、子宮內(nèi)膜癌、皮膚癌、胃腸道腫瘤、非小細胞肺癌、頭頸部腫瘤及膀胱癌等涉及8個組織的 20種腫瘤類型的TMB-H的概率超過10%。

因此,膀胱癌、黑色素瘤、子宮內(nèi)膜癌、頭頸部腫瘤等多種癌癥的TMB-H檢出率相對較高,考慮ICIs治療機會TMB檢測的價值較大。

哪些癌種中TMB-H的患者免疫治療療效比較好?

Keynote-158研究評估了帕博利珠單抗在10個癌種(宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、肛門癌、小細胞肺癌、唾液腺癌、甲狀腺癌、分化型神經(jīng)內(nèi)分泌癌、膽道癌、間皮瘤、外陰癌),在不同癌種的ORR數(shù)據(jù)中,帕博利珠單抗對低TMB、高TMB(MSI-低)和的緩解率為7%、27%。而且小細胞肺癌、宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、陰道癌以及神經(jīng)內(nèi)分泌瘤在TMB-H人群中均達到較高的ORR(17%-47%),預(yù)示ICIs治療效果相對較好。

結(jié)合Keynote-158研究結(jié)果,考慮到PDL1抗體在子宮內(nèi)膜癌和SCLC中的適應(yīng)證較廣,因此,歐洲ESMO指南推薦TMB應(yīng)在宮頸癌、分化型神經(jīng)內(nèi)分泌癌、唾液腺癌、外陰癌、甲狀腺癌中進行檢測。

國內(nèi)專家共識推薦既往標(biāo)準(zhǔn)治療后疾病進展且沒有更好替代療法的實體瘤患者,尤其是高TMB的患者應(yīng)進行TMB檢測,有助于擴大ICIs治療獲益人群。

PDL1/MSI/TMB/免疫正負(fù)基因,這些指標(biāo)的關(guān)系如何?

ESMO指南基于4187例患者的泛癌種統(tǒng)計,同時存在高TMB、高MSI和PD-L1表達的腫瘤為2.9%,其中食管腺癌(14.6%)和結(jié)直腸癌(12.8%)的比例最高,同時存在高TMB和PD-L1表達或高MSI和PD-L1表達的腫瘤比例更高。最需要進行MSI檢測的腫瘤類型為:子宮內(nèi)膜癌、結(jié)直腸癌、胃食管(腺癌)。由于微衛(wèi)星不穩(wěn)定型(MSI-H)通常會導(dǎo)致更高的DNA移碼突變水平,間接導(dǎo)致TMB的升高。因此,一般MS-H的患者,會出現(xiàn)TMB-H;但是反過來,TMB-H的患者,卻不一定都是MSI-H。因此對于MSI-H型腫瘤,推薦無需進一步分析TMB或PD-1/PD-L1表達檢測。另外,特定的突變特征可獨立于MSI-H而導(dǎo)致TMB-H,這些基因包括BRCA1/2、TP53和POLE等基因的突變,因此攜帶這些基因突變的患者檢測TMB意義較大。

面對多種ICIs療效指標(biāo),檢測時該如何排序?

當(dāng)前獲得國內(nèi)外臨床指南推薦的ICIs治療指標(biāo)是PD-L1,MSI和TMB檢測。

如非小細胞肺癌患者,指南指出攜帶驅(qū)動基因突變的患者免疫藥物治療療效較差,若選擇免疫治療,首先應(yīng)檢測EGFR/ALK/ROS1等驅(qū)動基因是否突變。若驅(qū)動基因為陰性,依據(jù)《中國非小細胞肺癌PD-L1表達檢測臨床病理專家共識》推薦,依次檢測PD-L1、TMB和MSI。(肺癌免疫指標(biāo)檢測:驅(qū)動基因>PDL1>TMB>MSI>免疫正負(fù)相關(guān)基因)如果上述指南推薦指標(biāo)均為陰性,可再檢測TP53、POLE等免疫正負(fù)相關(guān)基因,但值得說明的是,目前專家指南并未推薦免疫正負(fù)相關(guān)基因?qū)τ贗CIs治療的指導(dǎo),其臨床研究證據(jù)等級相對有限,僅供科研探索,隨著后續(xù)研究深入,不同癌種中所占權(quán)重可能會有變化。

有研究發(fā)現(xiàn):腸癌患者中MSI-H患者約為5%,MSS的腸癌患者約占95%,99.7%的MSI-H患者均表現(xiàn)為TMB-H,根據(jù)指南推薦,腸癌優(yōu)先檢測MSI指標(biāo),指導(dǎo)ICIs治療,遺傳性篩查和II期患者術(shù)后治療。但該研究同時發(fā)現(xiàn),MSS型腸癌患者中也有2.9%為TMB-H。這也進一步將TMB-H的患者由302名提高到466名,比例也相應(yīng)的提高了54.3%,而這部分表現(xiàn)MSS/TMB-H的患者仍然是潛在ICIs治療有效人群,因此MSS的腸癌患者也能檢測TMB評估ICIs的治療療效,另外有研究報道PDL1的表達水平與結(jié)直腸癌患者ICI治療無相關(guān)性,且與TMB和MSI狀態(tài)相對獨立。

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