作者 大乘

我們在看一份基因檢測報告時，常常會看到有對腫瘤突變負(fù)荷（TMB）的描述。那么，什么是TMB？這個TMB檢測有什么臨床意義？

腫瘤突變負(fù)荷（Tumor Mutation Burden, TMB）通常指一份腫瘤樣本中（腫瘤組織或外周血）全外顯子測序或靶向測序所檢測基因區(qū)域每兆堿基中發(fā)生的體細(xì)胞非同義突變或所有突變的數(shù)目（計算公式即：突變個數(shù)/檢測的外顯子Mb長度)。TMB計算的體細(xì)胞突變包括點突變和插入/缺失突變，去除驅(qū)動突變（與腫瘤治療、診斷、預(yù)后密切相關(guān)的突變，包括熱點突變、藥物靶點突變、癌基因功能激活突變和抑癌基因功能失活突變）。由于TMB計算去除了可能影響免疫治療效果的驅(qū)動突變，在極端情況下不排除出現(xiàn) TMB=0 的可能。因而TMB = 0 僅表示檢測樣本在本產(chǎn)品的 TMB 分析方法的結(jié)果，并不等同于檢測樣本中沒有突變。

TMB受多種因素的影響，包括外源性誘變因素，如吸煙、日光照射、接觸容易導(dǎo)致基因變異的有毒有害物質(zhì)/放射性物質(zhì)等，以及內(nèi)源性因素。高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（MSI- H）、DNA 錯配修復(fù)缺陷（dMMR）以及含有 POLE 和 POLD1 基因編碼的 DNA聚合酶校正域突變的患者往往TMB高。與不吸煙的人相比，吸煙的肺癌患者有更高的TMB值。

TMB 在不同瘤種，生物特征和患者特征都有不同。最高見于皮膚鱗癌，黑色素瘤，NSCLC，最低見于葡萄膜腫瘤，胰腺癌；吸煙患者 TMB 常較高；不同種族和性別中 TMB 也不同。TMB與免疫治療客觀反應(yīng)率(ORR)相關(guān)性的換算公式為ORR = 10.8 × ln(TMB)－0.7（上圖中，橫坐標(biāo)為TMB，縱坐標(biāo)為對應(yīng)的預(yù)期ORR。

TMB 可以間接反映腫瘤產(chǎn)生新抗原的能力和程度，預(yù)測多種腫瘤的免疫治療療效

TMB 水平分為：TMB 低 (1-10mutations/MB)，TMB 中等(10-19 mutations/MB)，TMB 高 (≥ 20 mutations/MB)。外周血中的TMB值與組織中的TMB值存在一致性。

2014 年首次在黑色素瘤中發(fā)現(xiàn)了 TMB 和抗 CTLA-4 抗體的療效具有相關(guān)性。（CTLA-4阻斷黑色素瘤臨床反應(yīng)的遺傳學(xué)基礎(chǔ) 發(fā)表于2014年12月發(fā)表在 N Engl J Med，影響因子70.670）

CheckMate 026 研究發(fā)現(xiàn) TMB-H（≥ 243 突變）的患者中，納武利尤單抗對比化療具有 PFS（9.7 月 vs 5.8 月）和客觀反應(yīng)率（ORR）的改善（46.8% vs 28.3%）。

CheckMate 227 研究發(fā)現(xiàn)對于 TMB ≥ 10 mut/Mb 的患者，雙免疫對比化療具有 PFS 的顯著延長（7.2 月 vs 5.5 月）。但是隨后的更新數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，TMB 無法預(yù)測 OS 獲益。

一項基于基因組-臨床數(shù)據(jù)研究，分析 4064 例非小細(xì)胞肺癌患者接受 PD-1/PDL1 免疫檢查點抑制劑治療，高 TMB（TMB≥20 Muts/Mb）患者比低 TMB（TMB＜20 Muts/Mb）患者的總生存期顯著延長，中位總生存期（mOS）分別為 16.8個月和 8.5 個月。高 TMB 患者的治療持續(xù)時間更長，臨床獲益率更高，分別為80.7%和 56.7%。在所有患者中， 1235 例患者接受 PD-L1 檢測，其中 482 例接受免疫治療，臨床結(jié)果顯示 PD-L1 表達(dá)水平與生存期、治療持續(xù)時間以及 TMB 無關(guān)。

一項回顧性研究，對 1662 例接受免疫檢查點抑制劑治療和 5371 例接受非免疫檢查點抑制劑治療的晚期癌癥患者進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)組織TMB（tTMB）排序最高的前20%患者總生存期更長；在大部分癌種中，高TMB與生存期延長有關(guān)。不同腫瘤類型“高”TMB 的閾值有所不同，難以使用一個通用閾值來預(yù)測所有癌癥患者從免疫檢查點抑制劑治療獲益的可能。

作為新的免疫治療的跨瘤種并且可進(jìn)行定量的Biomaker -TMB，目前行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的TMB檢測金標(biāo)準(zhǔn)就是WES測序。但是，鑒于WES測序的成本高昂，也有越來越多公司的大panel出來被證實幾百個基因的panel可以達(dá)到與WES的高度相關(guān)性，基于基因數(shù)以及panel size均滿足需求的情況下進(jìn)行檢測。

研究表明，高TMB與更好的OS相關(guān)，在大多數(shù)癌癥中，TMB越高，對免疫檢查點抑制的應(yīng)答反應(yīng)就越好。TMB可以作為潛在的泛癌生物標(biāo)志物。

TMB指標(biāo)也存在缺陷，因為存在一些高TMB的患者對免疫治療并不響應(yīng)。這是由于高TMB并不意味著一定存在高腫瘤新生抗原，因而科學(xué)家引入了TNB這個概念。腫瘤新生抗原負(fù)荷 (Tumor Neoantigen Burden，TNB)是反映腫瘤細(xì)胞中總的新生抗原數(shù)量的一個指標(biāo)，通常以每百萬堿基(Mb)的腫瘤基因組區(qū)域中包含的腫瘤新生抗原數(shù)量來表示，TNB指標(biāo)基于腫瘤新生抗原預(yù)測軟件流程結(jié)果給出，可作為TMB指標(biāo)的一個輔助指標(biāo)。Clonal TNB 水平高的腫瘤患者，代表其腫瘤細(xì)胞表面的腫瘤新生抗原數(shù)量越多，免疫細(xì)胞能對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生更有效的殺傷作用，預(yù)示著 TNB 水平高的腫瘤患者，能對免疫檢查點抑制劑藥物有更好的治療響應(yīng)。

腫瘤新抗原加工及呈遞表達(dá)過程

研究表明非小細(xì)胞肺癌患者中新生抗原負(fù)荷 TNB 較高的患者對帕博利珠單抗有更好的臨床獲益。一項對 34 例非小細(xì)胞肺癌患者接受帕博利珠單抗治療的回顧性研究表明，對帕博利珠單抗產(chǎn)生持續(xù)臨床獲益患者的中位新生抗原負(fù)荷 TNB 顯著高于無持續(xù)臨床獲益患者的中位新生抗原負(fù)荷（203 vs 83），并且高新生抗原負(fù)荷的患者中位無疾病進(jìn)展生存期 PFS 顯著高于低新生抗原負(fù)荷的患者（14.5 個月 vs 3.5 個月）。

通常情況下，腫瘤TMB 越高，產(chǎn)生新抗原的可能性也越大，腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞越不相同，越容易激活免疫反應(yīng)。有研究顯示，TMB 與腫瘤細(xì)胞表面 HLA 分子上遞呈的TNB 高度相關(guān)新抗原的產(chǎn)生和特異性識別是腫瘤免疫的基石，多項臨床研究證實 TNB 在預(yù)測接受免疫治療的腫瘤患者 PFS 和 OS 中具有重要作用。TMB與TNB相結(jié)合，可以更好的預(yù)測免疫治療的療效。