预测PD1疗效的“终极大杀器”：TMB检测，一文详解

     PD-1抑制剂，包括PD-1抗体、PD-L1抗体，单独使用的有效率是偏低的；但是一旦起效，疗效相对是十分持久的，甚至部分晚期癌症病友可以实现临床治愈，长期生存。为了在用药之前就把更可能从PD-1抑制剂等免疫检查点抑制剂中获益的“幸运患者”挑选出来。学术界已经开发出众多的预测标志物，如：PD-L1表达、TMB检测、MSI检测、dMMR检测、TIL检测、甚至肠道菌群分析等。今天贝塔博士，重点解析一下TMB。

1. 什么是TMB检测？

     TMB，全称是“肿瘤基因突变负荷”，tumor mutational burden。说白了，就是看看病人肿瘤组织中到底有多少个基因突变，是一个数数的活。肿瘤组织中突变的基因越多，就越有可能产生更多的异常的蛋白质；这些异常的蛋白质，就越有可能被免疫系统识破，从而激活人体的抗癌免疫反应，因此对肿瘤免疫治疗的疗效就越好。

2. TMB检测是怎么做的？

       人体的每一个细胞，大约有3万多个基因，每个基因都有可能发生多种多样的突变（点突变、缺失突变、插入突变、融合突变、重复突变等）。因此，如果要真正把全部基因到底有没有突变，到底产生了多少个突变搞得一清二楚，就需要大动干戈，把癌细胞基因组全部测一遍，这就耗时耗力耗钱了。

    目前已经有越来越多的证据，尤其是美国最大的基因检测公司Foundation Medicine的科学家做的相关研究显示，只要对人体3万多个基因中的数百个有代表性的基因，做一下深入分析，相当于抽样调查了，就可以大致反应总体的情况了。

       因此，目前国内外的公司基本采用的都是各自设计出来的数百个基因的一个套装，把这数百个基因恰好可以用来指导靶向药的选择，又可以用来作为抽样调查的标本，从而推算出来病人TMB的高低，每百万个碱基所含有的突变个数来度量。一般认为：TMB超过20个突变/Mb（Mb代表的就是每百万个碱基），就是高；低于10个突变/Mb，就是低。当然，不同的公司，由于所采用的基因套餐以及技术不同，略有差异。

3. TMB检测预测PD-1疗效，到底有多厉害？

贝塔医生举3个例子：

 （1）2017年底，最顶尖医学杂志NEJM发表过一个有趣的数据，作者把目前已经同时公布过TMB数据以及PD-1抑制剂治疗有效率的临床试验结果，汇总成了一张图。横坐标是每一种常见肿瘤中位的突变个数，也就是TMB的大小。纵坐标是从目前已经开展并公开发表的临床试验数据中，汇总出来的每一种常见肿瘤接受PD-1抗体治疗后的有效率。比如dMMR的肠癌、非肠癌有效率都在30%-40%；最高的是皮肤鳞癌，突破了50%，最低的是胰腺癌、生殖细胞肿瘤等，有效率低于5%。每一种肿瘤都根据它的TMB大小以及对PD-1抑制剂的有效率，在图中画出坐标点。同时用圆圈的大小，来代表样本量的大小。作者惊讶且兴奋地发现：目前已经公布的各大常见肿瘤接受PD-1抑制剂治疗的有效率，和TMB大小几乎是线性关系。TMB越大，PD-1抑制剂有效率越高。从曲线的相关系数，可以算出来，不同病友接受PD-1抑制剂治疗之所以有效率差别那么大，有55%的差异可以被TMB高低来解释。

（2）2017年世界肺癌大会上，施贵宝公司公布过一项名为CheckMate-032的临床试验结果。这是一项纳入了401名一线治疗失败的晚期肺癌患者的II期临床试验，接受PD-1抑制剂单独或联合伊匹木治疗。按照TMB高低划分成TMB高、TMB中、TMB低三类病人，那么在接受联合治疗的人群中，三组的有效率分别为62%、20%、23%，TMB高的人群有效率高3倍；而三组的中位总生存期，分别为：22.0个月、3.6个月、3.4个月——22.0个月与3.4个月，相差6倍！

（3）Foundation Medicine的科学家研究过1638例测过TMB的病友，其中151例接受过PD-1抑制剂治疗。这151患者，按照TMB分成高、中、低三组，TMB高的人群，相比于另外两组（TMB低或中等）的病人，有效率（58% VS 20%）、无疾病进展生存期（12.8个月 vs 3.3个月）、总生存期（未达到 vs 16.3个月），均明显提高，甚至倍增。

          此外，2018年初，施贵宝公司更是破天荒地宣布，以TMB作为筛选标准（TMB高于10个突变/Mb）的三期临床试验，checkmate227大获成功。在TMB高于10个突变/Mb的晚期非小细胞肺癌中，PD-1抗体联合伊匹木单抗，一线治疗，战胜了标准方案化疗，如果一切顺利，或许有望获批上市。那么，那个时候TMB检测，也将正式获得欧美药监局的许可，正式上市。

4. 哪些病人适合去做TMB检测？

      广义上讲，所有病友都可以去测一下TMB。但是毕竟这个检测还是比较贵的，有些癌种，测了以后阳性率太低，那也不划算。100个人去测了，才1个人高，那其余99个都花了冤枉钱，不值当。

       Chalmers教授分析过来自167种癌症的10万份肿瘤组织标本的数据，结论是如下20种癌症，TMB高的概率超过10%，非常值得去测一测：皮肤基底细胞癌、皮肤鳞状细胞癌、皮肤恶性黑色素瘤、皮肤Merkel细胞癌、原发不明的恶性黑色素瘤、头颈恶性黑色素瘤、肺大细胞癌、原发不明的鳞状细胞癌、肺大细胞神经内分泌癌、肺肉瘤样癌、胃腺癌（肠型）、子宫内膜癌（内膜型）、弥漫大B细胞淋巴瘤、非小细胞肺癌、子宫内膜癌、膀胱癌、原发不明的尿路上皮癌、软组织血管肉瘤、肺腺癌、肺腺鳞癌、皮肤附件癌、膀胱移行细胞癌、B细胞淋巴结淋巴瘤、肺鳞癌、原发不明肿瘤、头颈部鳞癌。

5. TMB高低与PD-L1表达、MSI稳定性有什么联系？

       目前的研究提示：TMB高低和PD-L1表达没啥关系。PD-L1低的，不要灰心可以再测一下TMB；TMB低的，不要灰心，可以再测一下PD-L1；这两个检测只要有一个有好消息，贝塔博士觉得，都是可以酌情考虑接受PD-1抑制剂治疗的（当然，具体病情，具体分析）。

       MSI和TMB的关系是这样的：MSI可以理解为TMB的一种子集、一个特例。几乎所有MSI高度不稳定的病人，TMB都是高的；但是反过来，TMB高的病人，并不一定都是MSI不稳定的，还有相当一部分病人是MSI稳定型的。10万例病例研究显示：MSI高度不稳定的病友中，97%的病友TMB不小于10个突变/Mb，83%的病友不小于20个突变/Mb，也就是说如果某病友MSI高度不稳定，那么就够了，不用再去测TMB，因为97%都是高的。但是，反过来，只有16%的TMB高的病友，MSI是高度不稳定的——因此，对于不少癌种，如果单独只测MSI，很可能结果是阴性的；但是，这些病友其实TMB是高的，是可以用PD-1抑制剂的，如果不测TMB，这部分病友就漏掉了宝贵的机会。

6. TMB检测去哪做，要花多少钱？

        目前，国内外的TMB检测，以Foundation Medicine公司最权威，但实在是非常贵。国内几大最权威的基因检测公司，均可提供TMB检测服务，病友只要准备好病理组织白片（3-5张）或者抽外周血即可，报价在1.5-2万元左右，7-10个工作日出报告。如有疑问，可以咨询贝塔博士（微信号：Doctor_Beta）。

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参考文献

1. http://www.onclive.com/conference-coverage/wclc-2017/nivolumab-ipilimumab-combo-active-in-sclc-with-high-tumor-burden

2. Analysis of 100,000 human cancer genomes reveals the landscape of tumor mutational burden. Chalmers et al. Genome Medicine  (2017) 9:34

3. Tumor Mutational Burden as an Independent Predictor of Response to Immunotherapy in Diverse Cancers. DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-17-0386

4. Rizvi NA, Hellmann MD, Snyder A, Kvistborg P, Makarov V, Havel JJ, et al. Mutational landscape determines sensitivity to PD-1 blockade in non–small cell lung cancer. Science. 2015;348:124–8

5. Tumor Mutational Burden and Response Rate to PD-1 Inhibition. NEJM.2017