一文汇总：决定免疫治疗前，你需要了解的重要预测指标
近几年，免疫治疗的进展可谓是如破竹之势，越来越多的适应症逐渐被获批。虽然收效者众多，但并不是所有肿瘤患者都可以从中获益。因此，如何能预测免疫疗效不仅是患者的迫切需求，也成为近年来的研究热点。
目前已经使用或处于热门研究的预测指标包括PD-L1表达水平、TMB、微卫星不稳定性（MSI）、错配修复缺陷（dMMR）、肿瘤新生抗原（Neoantigen）、EBV以及外周血特殊表型单核细胞数量等等。不同的预测指标各有优点和劣势，适用的肿瘤类型和检测手段各不相同。
PD-L1表达
PDL1大家应该很熟悉了，自2014年以来，市面上已经有多个PD-1/PD-L1抑制剂获批上市，并在多个癌种中取得了不错的疗效。2020 NCCN非小细胞肺癌指南中也推荐PD-L1表达作为免疫治疗的生物标志物(I级推荐)。
前期有一项收录了20项临床研究的分析发现，PD-L1是否表达与肺癌、泌尿系统肿瘤和黑色素瘤的免疫治疗疗效相关，PD-L1表达患者的有效率比不表达患者的有效率高近一倍，并且PD-L1表达程度越高，免疫治疗疗效越佳。
以纳武单抗（O药）为例，以PD-L1表达是否大于10%为界限，可以明显区分出其在非鳞非小细胞肺癌中的治疗差异。
同样，在帕博利珠单抗治疗非小细胞肺癌的研究中，也发现PD-L1表达与患者治疗预后休戚相关，虽然对PD-L1表达的患者免疫治疗均有效，但PD-L1表达大于50%的患者疗效更佳。
类似的，PD-L1单抗达武单抗的相关研究也得出了类似的结果。
但值得注意的是，目前不同研究在PD-L1检测中使用的检测抗体并不相同，因此，在解读PD-L1表达的结果时需要分别对待。
肿瘤突变负荷（TMB）
肿瘤突变负荷（Tumor mutation burden,TMB）是肿瘤组织每兆碱基中突变的数目。从机理上来说，患者TMB突变总负荷大，产生的新抗原多，肿瘤会被大量肿瘤特异性T细胞攻击，抗PD-1治疗可以使肿瘤T细胞反应得以更充分的发挥，因此更高突变负荷肿瘤对抗PD-1更敏感。
在多项研究中也发现，针对泌尿系统肿瘤，肺癌，乳腺癌，头颈部肿瘤等多个瘤种的预测中，位于前10%肿瘤突变负荷的患者疗效最佳。以非小细胞肺癌为例，TMB就因为被认可用来预测O药的疗效而写进的多个治疗指南。
2期KEYNOTE-158研究前瞻性地探讨了高组织TMB（tTMB-high）与10个肿瘤类型特异性队列的结果的关联，研究评估了抗PD-1单克隆抗体派姆单抗在特定的既往治疗的晚期实体瘤患者中的作用。
结果表明，高组织肿瘤突变负荷（tTMB）状态的患者可能对派姆单抗免疫治疗有更好的治疗反应。tTMB可以作为派姆单抗治疗的疗效预测指标。
然而，TMB的检测非常复杂，包含多种检测模型。对TMB主要是全外显子测序（WES）和全面基因组测序分析（CGP）这两种检测方法。目前，国内外唯一获批的对TMB进行检测的平台是FoundationOne® CDx，该检测平台的结果呈现出与WES的高度一致性，并得到了临床试验数据的验证。
微卫星不稳定性（MSI）
微卫星不稳定性（Microsatellite instability,MSI）也是明星biomarker之一，微卫星序列（Microsatellite,MS）在真核生物基因组中约占5%，是基因重组和变异的来源。
MSI-H是结肠癌为主的实体瘤中特异的一类基因不稳定现象，患者表现出基因的错误增多，突变负荷也就增大，继而产生的巨大新发异型抗原就会引起免疫系统的过分关注而提升免疫疗效。具有此类基因突变的患者很适合使用免疫治疗。且此适应症已获得FDA批准。
错配修复基因缺陷（dMMR）
DNA错配修复（Mismatch Repair，MMR）系统主要功能是在细胞DNA损伤修复时，对DNA复制过程中容易发生的碱基错配、插入或缺失进行纠正，从而保证基因组稳定性。当发生MMR缺陷（dMMR）时，DNA复制纠错能力降低，引起基因组不稳定性，原癌基因和抑癌基因易发突变，癌症发生风险增加。
dMMR在大肠癌、胃癌以及消化系统肿瘤中显示出上佳的预测作用，特别是在肠癌中，目前dMMR患者接受免疫治疗的疗效已获得了明确的结论。
NCCN指南中推荐用IHC方法检测dMMR。
注意：dMMR（错配修复功能缺陷）和MSI-H（微卫星高度不稳定）代表两种不同检测方法所产生的结果，但它们代表的临床指导意义非常类似。
我们一般会认为dMMR相当于MSI-H表型，pMMR（错配修复功能完整）相当于MSS（微卫星稳定）/MSI-L（微卫星低度不稳定）表型。但由于检测手段以及其他因素，导致二者并不完全等同。
POLE基因突变
POLE为DNA聚合酶ε的催化亚基，对DNA复制和校正具有重要作用。POLE突变将引起校正功能缺失，细胞内错误突变大量累积，可能导致肿瘤发生。
实体瘤中（肠癌、子宫内膜癌、肺癌等）存在pole基因突变的患者非常适合免疫治疗。且该基因与MSI-H独立。
常见驱动基因
（EGFR/ALK/ROS1/KARS/TP53/MET）
不同的肺癌驱动基因具有不同的基因突变负荷，因而接受免疫治疗的疗效也不尽相同。
EGFR/ALK突变的患者接受免疫疗效效果不明显。但不并不是完全不可使用，可以通过其他预测指标PDL1及TMB等综合判断。
具有TP53/KRAS突变的肺癌患者免疫疗效可观。
具有MET14跳读的肺癌免疫疗效不好。
肿瘤新生抗原
（Neoantigen）
肿瘤新生抗原（Neoantigen）对应的就是免疫治疗的又一治疗方法——个体化新生抗原癌症疫苗。肿瘤相关抗原（TAA）、肿瘤种系抗原、病毒相关抗原或肿瘤特异性抗原（TSA），这些抗原也被称为新生抗原。肿瘤疫苗也是基于这些新生抗原设计的。
新抗原是仅在癌细胞上发现的蛋白质片段。由于它们的独特性质，靶向它们可以让患者的免疫系统发现并攻击癌细胞，而不是攻击健康细胞。
由于某些癌症的高突变率，导致产生更多的新抗原。而更多的新抗原意味着更多的免疫系统追踪目标。这种情况一般发生在黑色素瘤（皮肤癌）和肺癌等癌症上，这也是探索使用新抗原疫苗的新临床试验针对这些癌症的原因。
EBV阳性型
EBV就是EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)。EBV是属于人疱疹病毒γ亚科的DNA病毒，可侵袭宿主的B淋巴细胞以及T细胞和NK细胞。EBV感染在全球范围内普遍存在，主要通过唾液传播，也可经输血传染。大约90%以上的成年人EBV抗体检测呈阳性。
EBV感染可导致各种淋巴细胞增殖性疾病，包括非肿瘤性增殖性疾病和肿瘤性疾病，其中肿瘤性疾病包括Burkitt's淋巴瘤(BL)、霍奇金淋巴瘤(HL)、非霍奇金淋巴瘤(NHL)、鼻咽癌(NPC)等，以及免疫缺陷患者感染EBV后多发的淋巴组织增殖性疾病(LPD)。
另外，EBV也是胃癌中经常出现的外来入侵者，也可以应用在免疫治疗的预测中。免疫治疗尤其是细胞免疫治疗，例如Vγ9Vδ2－T细胞和EBV－CTL，在前期研究或临床试验中已展示出对EBV相关恶性疾病的良好治疗效果和应用潜力。
外周血特殊表型单核细胞数量
2018年年初，瑞士苏黎世大学的研究人员在《Nature Medicine》杂志上发表了最新研究成果。他们发现，病人外周血PBMC中具有CD14+CD16−HLA-DRhi表型的经典单核细胞比例可以作为预测病人对PD-1药物反应性的Bio-Marker。
通过对来自31名黑素瘤患者治疗前的PBMC进行盲测，这组病人中包含16个无应答者（Nonresponder）和15个应答者（Responder），传统流式结果确认了在两组病人中CD14+CD16−HLA-DRhi的亚群比例存在显著差异。根据模型研究人员确定了19.38%做为最佳的判断阈值，即当这一亚群的比例大于19.38%时，推荐对病人使用抗体PD-1抗体治疗方案。
血液学LIPI指标
（LDH+dNLR）
这个免疫预测指标很多医生患者可能很陌生，报道也较少，但血液检查是我们日常临床常规检测的，可应用性高，因此非常建议中国医生能进行相关的验证并最终助益临床免疫治疗。该研究在JAMA上报道。通过LDH和dNLR（中性/淋巴细胞数）来划分，可成功划分出不同免疫疗效群。
以上，虽然罗列了很多标志物，但目前已经公认的免疫治疗标志物仅是PD-L1，TMB和MSI-H/dMMR，但精准性还是不尽人意。而且，理想的疗效标记物不仅要能精确捕捉免疫治疗受益人群，还需要显示整个治疗过程中患者临床获益和预后的动态变化，因此寻找新的免疫治疗疗效标记物意义重大，以下的最新研究可供大家借鉴。
PRKDC基因突变者免疫疗效或更佳
2020年Molecular Oncology上发表的一篇文章，就介绍了一种名为PRKDC基因发生突变后，或许可以成为实体瘤患者免疫治疗预测的生物标志物。
PRKDC是基因损伤修复系统中的成员，属于DNA双链修复（DSB）中的非同源末端连接通路（NHEJ），编码DNA依赖性蛋白激酶（DNA-PK）中的催化亚基（DNA-PKcs）。可以说PRKDC编码的DNA-PKcs蛋白是NHEJ通路中的关键成员。
科学家对PRKDC突变与TMB和MSI、CTL、NK细胞和炎症特征基因以及ICI治疗响应间的关联进行了研究。
结果发现，PRKDC突变与两个大型独立队列中的TMB-H显着相关，类似于POLE / POLD1，MMR基因和BRCA1 / BRCA2突变患者。该发现暗示PRKDC突变是临床实践中有价值的生物标记。同时，在两个接受免疫治疗的队列中发现PRKDC突变的患者更有可能受益于ICI。
肿瘤循环DNA
（ct DNA）
肿瘤循环DNA（ct DNA）是目前判断肿瘤、转移和复发等情况的重要的标志物之一。在人体中，免疫细胞每天都会不停地巡视，找到那些可能变异的细胞（有发展成癌细胞的可能），然后杀死他们。癌细胞被杀死后，细胞内的DNA就会释放到血液中，这些游离的DNA，就是ct DNA。它可以帮助我们判断肿瘤的相关情况。因此很多癌症研究机构也可以进行对应的ct DNA检测。
1、循环肿瘤DNA或可用于帕博利珠单抗治疗的疗效预测和预后判断
ctDNA是目前免疫治疗寻找理想预测指标的热门方向，一些原理验证阶段的研究表明ctDNA表达水平以及变化或可用于预测和动态评估免疫治疗疗效，但还缺乏充分的临床证据。
近期Nature Cancer刊发了一项INSPIRE的II期前瞻性临床研究的结果，研究评估了ctDNA用于帕博利珠单抗疗效预测的可能，结果表明ctDNA的个体化表达水平和患者生存时间密切相关，治疗过程ctDNA的动态变化和疗效具有强烈相关性，ctDNA血浆水平的清除甚至能比影像学检查更早判断疗效。
帕博利珠单抗治疗后的ctDNA水平下降可作为TMB和PD-L1表达水平之外的独立预测标志物，如果和实体瘤疗效评价标准（RECIST）联合使用能获得关于生存获益更准确的预测和评估。
也就是表示血浆ctDNA不仅能预测患者是否适合免疫治疗，也能初步判断治疗过程中的后续反应以及生存时间，或是非常有价值的免疫治疗评估的动态生物标记物。
2、CAR-T治疗后ct DNA变化可预测治疗效果及不良反应
作为癌症治疗的最前沿技术，CAR-T细胞疗法一直都备受大家的关注，而自2017年年底以来，FDA已经批准了3款CAR-T细胞疗法用于血液肿瘤的治疗。
但CAR-T细胞疗法由于是个体化的治疗方式，需要以患者的T细胞为原材料进行制备，因此如何判断治疗是否会有效就成了重中之重。而来自MD安德森癌症研究中心的团队就在最近的《Nature Medicine》杂志上发表了最新的研究：这项最新的研究表明，ct DNA可能是一个关键的指标，帮助我们判断患者在接受CAR-T细胞疗法后是否会产生治疗效果。
研究人员发现ct DNA和输注后7天患者的临床反应密切相关。这表明：ct NDA早期的变化可以用来帮助我们预测患者是否会有反应。
另外，在该研究中也发现和CAR-T细胞疗法相关的一些副作用也会在分子层面上显露出端倪，包括神经毒性症状，对于分子水平的监测可以帮助我们预测患者是否会出现严重的副作用。
单一指标都不足以预测免疫疗法的疗效
介绍了这么多，患者朋友可能要问了，哪个指标更准确、更具指导意义呢？
答案是：仅靠单一的某项指标都不足以预测免疫疗法的疗效。
随着研究的不断深入，在许多免疫检查点抑制剂的临床试验中其实都出现了许多与理论认知不同的结果，比如：
在多种癌种的临床试验中发现，无论PD-L1表达与否免疫检查点抑制剂均能起效；
肿瘤TMB低的患者也有能够响应免疫药物的，TMB高的患者中也有对免疫药物不响应的；
... ...
预测指标不是一个标志物单打独斗，因为每种标志物各有优势和短板。以PDL1为例，既往有研究显示PD-L1评分(TPS)≥50%的患者，接受帕博利珠单抗治疗的有效率仅41%。PD-L1高表达的患者免疫治疗未必疗效显著，PD-L1低表达的患者采用免疫治疗也可获益。
2020年8月在Cancer Research上发表了一篇分析PD-1/PD-L1相互作用来预测患者免疫治疗预后的文章能为我们解释这一现象。
研究发现，与PD-L1的表达相比，PD-1 / PD-L1相互作用可能更为重要，它反映了肿瘤可能更多通过这一通路来进行逃逸，因此PD-L1低表达，但PD-1 / PD-L1相互作用较高的患者，也能从免疫治疗中获益。
总 结
评价一个标志物预测效能的不仅仅是临床客观反应率，还必须有敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值等多重指标的考验。未来的免疫治疗预测指标绝不是一个标志物单打独斗，因为每种标志物各有优势和短板，多重标志物的联合评估或许是未来研究的趋势和方向。
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