免疫治疗是非小细胞肺癌的重要治疗手段，部分患者可显著获益于免疫治疗，但其缺乏有效的生物标志物。肿瘤细胞PD-L1表达、肿瘤突变负荷及一些基因的突变都可以在一定程度上指导免疫治疗疗效及预后，但临床阶段尚缺乏无创血检标志物。本研究发现，接受帕博利珠单抗可获得持久获益（DCB）的患者其血检NGS-TMB（pTMB）显著高于无持久效益的患者（21.3 mut/Mb vs 12.4 mut/Mb，P=0.003）。对于pTMB＞16mut/Mb的患者，中位PFS为14.1个月，而pTMB＜16mut/Mb的患者PFS仅为4.7个月（P＜0.001）。pTMB＞16的患者未达到中位OS，pTMB＜16mut/Mb的患者中位OS为8.8个月（P=0.061）。ERBB 20号外显子,STK11,KEAP1或PTEN突变在无DCB患者中更为常见。pTMB＞16联合无负性预测突变基因与PFS（P＜0.001）以及OS（P=0.009）获益显著相关。提示相当部分的mNSCLC患者其pTMB以及多基因突变的检测可以有效指导免疫治疗疗效及预后。
研究背景
肿瘤突变负荷（TMB）指每兆碱基中的体细胞突变数量（mut/Mb），回顾性研究中，组织TMB （tTMB）与mNSCLC患者接受免疫检查点抑制剂治疗的临床结果直接相关。但是，组织标本常常不能充分反映肿瘤的异质性，而cfDNA由肿瘤细胞脱落入血，越来越多用于鉴定突变和预测治疗反应，所以血检标志物如果可以指导免疫治疗，则将会大大提升免疫治疗获益人群。
研究方法
利用500基因 NGS panel检测评估pTMB。66例新诊断的mNSCLC接受帕博利珠单抗单药或与化疗联合的一线治疗，治疗反应评估采用RECIST 1.1标准。对患者特征、6个月持续临床获益（DCB）、无进展生存（PFS）和总生存（OS）与pTMB的关联进行了评估。
研究结果
66例患者中，52例（78.8%）可进行pTMB评价，中位pTMB为16.8mut/Mb（范围1.9-52.5），DCB患者的pTMB显著高于未获DCB患者（21.3 mut/Mb vs 12.4 mut/Mb，P=0.003）（图1A）。pTMB ＞16mut/Mb和pTMB＜16 mut/Mb 患者的中位PFS分别为14.1和4.7个月（P＜0.001）。pTMB＞16mut/Mb患者的中位OS仍未达到，而pTMB＜16 mut/Mb患者的中位OS为8.8个月（P=0.061），（图2）。ERBB2 20号外显子、STK11、KEAP1或PTEN等免疫治疗负向基因突变在未获DCB患者中更常见。pTMB＞16 mut/Mb与免疫治疗负向基因未突变与PFS （P＜0.001）以及OS （P=0.009）显著延长相关（图1B）。
图1 （A）pTMB与DCB；（B）PFS和OS的Kaplan-Meier生存曲线
图2 52例患者的PFS和OS的Kaplan-Meier 生存曲线，pTMB界值16mut/Mb
讨论
本研究是目前含帕博利珠单抗一线治疗的mNSCLC研究中，评估pTMB与疗效相关性的最大的前瞻性研究。ORR、中位PFS和中位OS与既往研究相似。NGS检测pTMB并将其作为连续变量进行分析，结果显示，治疗9周（P=0.037）和6个月（P=0.003）时出现反应的患者，其中位pTMB值较高。使用16 mut/Mb作为pTMB界值，pTMB ＞16 mut/Mb患者的PFS改善（HR=0.30），并且更有可能维持DCB （OR=8.9）。研究还证明，将导致功能失活性的STK11/KEAP1/PTEN基因突变和ERBB2 20号外显子插入激活性突变与pTMB结果相结合，可以提高预测免疫治疗反应的能力。与既往报道相似，pTMB与肿瘤PD-L1表达无相关性。综上所述，本研究结果至少表明pTMB与mNSCLC一线帕博利珠单抗治疗的反应相关。
以帕博利珠单抗为基础的免疫治疗和化学免疫治疗已成为驱动基因阴性mNSCLC患者的标准一线治疗，然而除组织PD-L1外，更多有效的标志物的缺乏限制了准确选择免疫治疗获益的候选人群。TMB是有前途的生物标志物，与化疗相比，高tTMB与单药阿特丽珠单抗疗效具有相关性。同样，tTMB以10 mut/Mb作为界值，与标准铂类化疗相比，纳武利尤单抗联合伊匹单抗一线治疗与更长PFS以及更高治疗反应率相关。然而这些研究中，可以采用tTMB评估的患者分别只有57.7%和41.1%。相较之下，POPLAR和OAK研究中通过pTMB评估的患者占77.3%和73.1%。本研究中，66例患者中有52例（79.8%）pTMB可评估，表明pTMB可能会作为无创指标来预测那些不可能获取tTMB患者的免疫治疗反应。尽管最近有研究质疑tTMB与帕博利珠单抗联合化疗反应间的相关性，但本研究证明pTMB与9周治疗反应（P=0.034）和6个月的DCB（P=0.057）相关。因此，基于血浆的突变分析可能较组织能提供更多检测TMB的标本，而且pTMB可能较tTMB与治疗反应更相关，有待更多研究进一步证明。
除了作为无创的血检生物标志物外，pTMB还有可能克服肿瘤空间与肿瘤内部的异质性，更全面地捕获原发和转移部位的突变。WES目前是公认的TMB评估方法，但在临床决策中并不具有可行性。基于检测组合的TMB检测方法在达成各方共识前还暂时不能用于临床实践。
STK11/KEAP1突变时，即使tTMB较高和PD-L1阳性，帕博利珠单抗联合化疗的疗效仍旧不佳。目前尚无研究评估pTMB 与ERBB2 20号外显子、STK11、KEAP1和PTEN基因突变联合的预测作用，本研究结果显示联合突变分析可能会提高pTMB预测免疫治疗结果的能力。
点评
尽管肿瘤组织TMB作为免疫治疗疗效预测的生物标志物的研究颇多，但一直以来争议不断，本研究证实pTMB不但具有无创的优点，而且能全面反应肿瘤异质性，与免疫治疗负性基因联合检测能够较准确的预测免疫治疗的疗效，提示接受免疫治疗单药或联合化疗的非小细胞肺癌患者尽量接受NGS大Panel检测，以更好地对疗效及预后进行有效预测及指导。
参考文献：
Baseline plasma tumor mutation burden predicts response to pembrolizumab-based therapy in patients with metastatic non-small cell lung cancer. Clin. Cancer Res. 2020
