摘要

二代测序时代，一些结直肠癌细胞存在较高程度的突变，这部分肿瘤有着显著的临床病理学特征，但其预后尚不明晰。本研究分析了516例结直肠癌患者的肿瘤突变负荷（TMB），其中55例患者为高TMB状态，与低TMB相比，高TMB患者5年无复发生存（RFS）率存在显著优势。本研究发现接受术后辅助治疗的TMB高结直肠癌患者可以获得更佳的5年无复发生存，而MSI状态则缺乏相关提示意义。

概述

结直肠癌（CRC）是由复杂的基因改变引起的一类异质性疾病。肿瘤基因图谱计划（TCGA）结果显示，16%的结直肠癌属于高突变肿瘤（＞12个突变/100万对碱基）。高突变CRC多见于近端肠癌患者，77%呈MSI-H状态，这部分患者的TP53及APC基因的突变率较低。II/III期MSI-H结直肠癌患者可能预后较好，而IV期中MSI-H的预后作用则不太明确。而无论肿瘤亚型如何，MSI-H肿瘤对PD-1抑制剂具有良好的客观响应率。我们之前也发表过文章，并不是所有MSI-H患者都可以较大概率获益于免疫治疗，仅有TMB大于37的患者才是免疫治疗的真正获益人群，但TMB-H人群的非免疫治疗预后情况并不清晰。

研究方法

本研究统计了根治性术后接受氟尿嘧啶类药物联合奥沙利铂化疗的CRC患者，共516例高危II期及III期结直肠癌患者纳入本研究，均接受至少6周期辅助FOLFOX方案或4周期XELOX方案治疗。所有患者均在化疗前接受根治性手术，未接受术前/术后放疗的上部直肠癌患者也有纳入，这些患者的术后辅助治疗方案均未包含抗EGFR/VEGFR药物。

TMB与40基因

研究者从TCGA数据库中进行分析，挑选出40个基因的突变状况可以与TMB有着很好的拟合程度（Pearson系数为0.873，p＜0.001），当肿瘤出现这40个基因组合内8及以上的突变时，认定为TMB-H。这40个基因与5条结直肠癌的分子通路密切相关：WNT通路（14个基因）、P53通路（2个基因）、RTK-RAS通路（8个基因）、TGF-β通路（7个基因）、PI3K通路（9个基因）。

微卫星不稳定状态分析

通过评估5个微卫星标记（D2S123，D5S346，D17S250，BAT25， BAT26）来确定每个肿瘤的微卫星状态。将MSI状态分类如下：MSI-H（≥2个微卫星标记不稳定）、MSI-L（1个标记不稳定）或MSS（微卫星稳定）。

患者基线特征

516例患者中，III期430例（83.3%），II期86例（16.7%）。176例（34.1%）患者原发肿瘤位于近端结肠（从盲肠到横结肠），340例患者（65.9%）位于远端结肠（从降结肠到直肠），24例（4.7%）为粘液腺癌，39例（7.6%）为MSI-H肿瘤。所有患者接受至少6个周期的FOLFOX化疗或4个周期的XELOX化疗。

研究分析了所选40个基因的突变数是否能够反映总TMB。经比较所选40个基因的非同义突变数和每个患者的全外显子突变负荷，发现40个基因的突变负荷与全外显子突变负荷呈显著正相关（P<0.001），在MSS/pMMR肿瘤亚组中亦如此。

研究结果

2630例复发患者中（男性1491例[56.7%]，平均年龄58.5岁[19-85]岁），如图1所示，多因素分析显示，MSI/dMMR患者的SAR显著长于微卫星稳定/MMR正常（MSS/pMMR）者（校正危险比[aHR]0.82；95%CI，0.69-0.98；P = .029）；接受标准含奥沙利铂辅助化疗的患者间仍有此差别（aHR，0.76；95%CI，0.58-1.00；P=.048）；无BRAF V600E（aHR，0.84；P=.10）突变或有BRAF V600E（aHR，0.88；P=.43）突变时，SAR有上述趋势，但无统计学意义。此外，BRAF V600E突变患者的生存较无突变者SAR显著缩短（aHR，2.06；95%CI，1.73-2.46；P ＜ .0001），即使是MSI/dMMR患者亦是如此（aHR，2.65；95%CI，1.67-4.21）。其他与SAR缩短有关的因素包括高龄、男性、T4/N2、近端原发肿瘤、低分化腺癌、早期复发。

图1. 患者基线特征

本研究中，高TMB肿瘤定义为≥8个突变，≤7个突变则为低TMB。516名患者中，55名（10.7%）患者为TMB高肿瘤。高TMB肿瘤多发生于近端，N0（II期）发生率较高，多为MSI-H。但28.9%的MSI-H被归为低TMB肿瘤。MSI-H患者中粘液腺癌（MAC）发病率为12.8%，根据TMB状态有所不同。仅1例高TMB患者为粘液腺癌。高/低TMB患者的年龄、性别、T分期均无明显差异。

图1. 左图：每例患者的40基因突变负荷；右图：高TMB患者的MSI状态

根据TCGA数据的结果，高TMB肿瘤中TP53突变频率较低。尽管高TMB肿瘤中更易发生基因突变，但TMB高/低肿瘤中APC基因突变频率并无显著差异（78.2% vs 71.6%，P=0.30）。除P53通路之外（由于TP53突变率较低），其他通路突变在TMB高CRC肿瘤中发生更为频繁。

表2. 常见通路及基因的突变频率

高TMB和MSI-H的预后作用

本研究中患者总体5年RFS为81.5%，5年OS为90.2%，中位随访时间为62.4个月。作为主要研究终点，5年RFS在高TMB患者群体中明显优于低TMB肿瘤患者（5年RFS：96.3% vs 79.8%，P=0.005）。与TMB相反，MSI状态与RFS无关（5年RFS：MSI-H 89.7%， MSS/MSI-L 81.0%，P=0.23）。肿瘤位置与RFS无关（p=0.92）。高TMB肿瘤是RFS的独立预测因素。

图2. 不同TMB患者的RFS及OS

表3. RFS的多变量分析

亚组分析中，高TMB肿瘤在MSI-H及MSS/MSI-L患者中均有预测作用。TMB-L/MSI-H患者预后最差。尽管II期患者中发生率较高，TMB高仍为III期患者的RFS预测因素（5年RFS：97.3% vs 79.8%，P=0.014）。

TMB高CRC肿瘤患者群体较TMB低群体OS有延长趋势（5年OS：96.2% vs 89.6%；p=0.060）。但TMB并非这部分患者OS的独立预后因素。

图3. 不同MSI状态患者的RFS及OS

讨论

结直肠癌患者中，约15%患者表现为MSI-H状态，MSI-H的早期CRC患者具有一定预后优势。近年来，MSI-H作为免疫治疗的生物标记物得到重视。由于MMR基因缺陷，MSI-H肿瘤常具有高TMB。因此，MSI-H肿瘤产生更多肿瘤特异性新抗原及更多的肿瘤浸润淋巴细胞。据此推测MSI-H肿瘤的高TMB及肿瘤特异性新抗原可能影响其对免疫治疗的反应。

本研究旨在探讨TMB在接受氟尿嘧啶及奥沙利铂辅助治疗的高危II期/III期结直肠癌中的预后作用。利用5个结直肠癌关键分子通路中的40个基因进行TMB计算。并证实此40个基因可以很好地反映全外显子检测突变负荷。研究结果显示TMB高患者的高危II期/III期结直肠癌患者辅助治疗后可以获得较好的RFS。

并非所有高TMB结直肠癌均为MSI-H。本研究中，高TMB仅为55例（10.7%），39例（7.6%）患者为MSI-H，仅有一半以上的TMB高CRC患者为MSI-H。本研究中TMB高及其中MSI-H的比例均低于西方TCGA数据，可能由于亚洲患者中MSI-H比例较低。尽管既往研究提示MSI-H结直肠癌预后较好，但在晚期疾病中此结论仍有争议。本研究中，MSI-H与RFS及OS不相关，而高TMB与更低的复发率相关，且OS有延长趋势。粘液腺癌常发生于MSI-H且TMB低的结直肠癌中，与较差的预后相关，本研究发现高TMB肿瘤中鲜有粘液腺癌，值得临床注意。本研究发现高TMB与较好的RFS相关。TMB可能比MSI-H的预测作用更加可靠。本研究创新之处在于患者接受根治性手术，术后应用氟尿嘧啶联合奥沙利铂行标准辅助治疗。CALGB/SWOG 80405研究显示高TMB肿瘤较低TMB肿瘤OS延长（HR 0.73，P=0.02）。本研究再次证实TMB是结直肠癌患者的积极预后因素。

点评

QUASAR研究发现辅助卡培他滨±贝伐珠单抗组TMB高患者的RFS较好，而MSI-H与预后无关。本研究再次证实接受术后标准化疗的高危II期/III期的TMB高CRC肿瘤患者5年RFS较好， MSI状态则与RFS无关。TMB高的CRC患者RFS具有优势，其OS也有延长的趋势。为了进一步验证本研究结论，需继续进行独立队列研究验证高TMB与III期患者生存的相关性；另一方面，患者的TMB对结直肠癌患者接受免疫治疗疗效也有明确的指导意义。

参考文献：

Tumor Mutation Burden and Prognosis in Colorectal Cancer Patients Treated with Adjuvant Fluoropyrimidine and Oxaliplatin. Clin Cancer Res. 2019 July 11.