2020年4月7日，Keytruda以TMB作为泛癌种免疫治疗伴随诊断标志物的适应症获得了FDA优先审评的资格，一旦获批，TMB将成为继MSI/dMMR后第二个泛癌种免疫治疗伴随诊断标志物。4月24日，FDA又批准了一款肿瘤NGS大Panel产品PGDx Elio Tissue Complete的510(K)上市申请，该产品可同时检测包括MSI和TMB在内的基因组特征生物标志物，这再次证明了TMB检测的重要性。然而，约30％的NSCLC患者在诊断时没有足够的组织用于标准生物标志物的检测。因此，迫切需要开发非侵入性的诊断方法，帮助鉴定更多可能受益于抗PD-1/PD-L1治疗的患者。基于血液的TMB检测（bTMB）相对无创且可以实现动态监测，是一个非常有前景的研究方向，值得更多探索。

近日，中山大学附属肿瘤医院张力教授团队与世和基因合作，采用世和一号®大Panel检测，结合药物临床试验中的疗效分析97例NSCLC患者的bTMB和tTMB，进一步在中国人群中验证了bTMB可用于筛选免疫治疗高获益人群。该研究成果发表于Clinical and Translational Medicine，并在2020 AACR年会以Poster形式展示。

正文

MSAF-H时，相比低ctDNA含量，ctDNA有效释放时，bTMB和tTMB相关性更高

此前，张力教授-世和研究团队已证实，组织TMB作为免疫治疗疗效预测标记物在中国肺癌人群中的普适性，该研究为当时最大样本量的中国人群药物临床试验疗效研究，并推论bTMB能否有效预测PFS获益需归因于ctDNA检测的技术层面[1]。

ctDNA的最大体细胞等位基因突变频率（MSAF）阈值的概念作为ctDNA外周血释放程度的标志，MSAF较低，可能提示ctDNA释放量较低。本研究分析了cfDNA浓度和ctDNA MSAF对bTMB评估的影响，证明cfDNA浓度与ctDNA MSAF呈弱性正相关（ρ=0.28），与bTMB无显著相关性；而ctDNA MSAF和bTMB呈正相关性（ρ=0.76）。与既往研究结果一致的是，ctDNA MSAF<2％时（MSAF-L），组织和血浆TMB的一致性会受到一定影响，究其原因当然还是因为此刻外周血cfDNA释放量可能有限（图1），而ctDNA MSAF≥2％时（MSAF-H），bTMB和tTMB的相关性明显更高（ρ>0.7）（图2）。

因此，本研究首先以2%的阈值，将患者分为两组，MSAF-H（n=72，74%人群）及MSAF-L（n=25，26%人群）。

图1 cfDNA浓度和ctDNA MSAF对评估bTMB的影响

图2 MSAF-H时，bTMB与tTMB的相关性（ρ=0.71）

ctDNA有效释放时，bTMB高的患者使用药物获得显著PFS收益

bTMB阈值为11或更高时，bTMB-H患者相较于bTMB-L患者PFS显著获益。在MSAF-H队列中，bTMB-H（≥11）患者约占32％。同时，bTMB-H患者存在明显DCB获益（34.8% vs 22.5%）和显著延长的PFS（110 vs 60 days，HR=0.47）（图3）。值得注意的是，随着bTMB阈值设定从低至高，PFS HR也随之逐渐降低，趋势明显，显示了数据的连续性和本文模型的有效性。

图3 MSAF-H时，PFS与bTMB相关性

bTMB-H且tTMB-H的患者，临床获益更显著

在MSAF-H组，bTMB和tTMB具有较高相关性（ρ>0.7）。同时，本研究进一步比较了bTMB和tTMB状态的一致情况以及对应的临床获益。研究结果显示，bTMB-H且tTMB-H的患者，DCB和PFS获益更大（图4）。

图4 tTMB和bTMB状态一致性高/低或不一致的患者DCB和PFS的比较

MSAF-L可能预示肿瘤活跃程度低，也可以作为独立指标富集免疫治疗获益人群

以上结论均基于MSAF-H人群，提示bTMB水平可预测免疫药物收益。另一方面，为进一步富集潜在受益患者，我们也分析了25例MSAF-L的患者。MSAF偏低，可能预示肿瘤活跃程度较低，可能为更好的预后指标。研究结果显示，MSAF-L组患者，中位PFS显著高于MSAF-H组患者，且其中多达出现8例（32%）DCB。

图5 MSAF-L和MSAF-H的患者PFS获益对比

综合分析MSAF水平及bTMB水平更大富集免疫治疗潜在获益人群

综合前几项结论，本研究还进行了MSAF和bTMB两项指标的综合分析。结果显示，MSAF-L患者及bTMB-H患者PFS获益相似，该发现与大型随机临床试验POPLAR和OAK的数据相一致（图7）。因此，联合分析bTMB-H和MSAF-L可以更有效的富集潜在的免疫治疗获益人群（从24％提升至50％）。

图6 联合分析bTMB-H和MSAF-L能更有效富集免疫治疗获益人群
 

结论

本研究将97例NSCLC患者的ctDNA MSAF以2%阈值分成了MSAF-H（占比3/4）和MSAF-L（占比1/4）两组人群进行研究分析。结果显示：（1）MSAF-H的患者bTMB和tTMB相关性更高；（2）bTMB可有效预测免疫药物临床收益，bTMB-H患者PFS显著延长；而bTMB及tTMB均偏高的患者，临床获益更加显著。（3）MSAF-L预后更好。联合分析bTMB和MSAF，能更加有效富集潜在的免疫治疗获益人群。    

随着多种免疫治疗新药的上市，免疫治疗在国内正呈现“井喷式”发展，肿瘤免疫治疗不同于既往的化疗、放疗、靶向治疗等，具有适用多个癌种的特点。而TMB可以横跨多个肿瘤进行横向分析，作为biomarker指导临床用药指日可待。本研究在中国人群中验证了世和基因大Panel检测的bTMB可用于筛选免疫治疗高获益人群，为bTMB的进一步研究提供了参考依据。

参考文献：

1. Wenfeng Fang, et al. Comprehensive Genomic Profiling Identifies Novel Genetic Predictors of Response to Anti-PD-(L)1 Therapies in Non-Small-Cell Lung Cancer. CCR. DOI: 10.1158/ 1078-0432. CCR-19-0585

2. Wenfeng Fang, et al. Combinatorial Assessment of ctDNA release and mutational burden predicts clinical outcome from anti-PD-(L)-1 therapies in NSCLC. DOI: 10.1002/ctm2.8