由福建省抗癌协会癌痛专业委员会和福建省抗癌协会中西医整合肿瘤专委会青年委员会主办的【十邑论坛】开播啦！论坛于每周三推出，带您用中文听原汁原味的美国临床肿瘤学会胃肠道肿瘤研讨会（ASCO GI）研究。随着免疫治疗在各瘤种治疗中的不断进展，探索有效的免疫生物标志物成为临床热点话题。第179期【十邑论坛】将重点介绍免疫生物标志物和TMB 在临床实践中的应用，包括PD-L1表达、HER2过表达和TMB等。
主治医师
福建省肿瘤医院腹部内科
随着研究的不断进展，免疫检查点抑制剂（ICI）已在多个常见胃肠道恶性肿瘤中获批治疗适应症：例如，其已在肝细胞癌（HCC）中获批一线和二线治疗；在结直肠癌（CRC）中，ICI也已获批用于MSI-H和TMB≥10Muts/Mb的患者；在上消化道腺癌患者中，帕博利珠单抗和纳武利尤单抗获批用于一线微卫星稳定（MSS）型患者；在上消化道鳞癌患者中，ICI在一线和二线亦均有获批。帕博利珠单抗在所有胃肠恶性肿瘤和其他类型肿瘤患者中，主要选择用于微卫星高度不稳定/错配修复缺陷（MSI -H/dMMR）或TMB≥10Muts/Mb的患者。
PD-L1表达——消化道肿瘤一线治疗
PD-L1表达是最早提出的I-O 生物标志物之一，其可以通过不同方法与不同分析进行量化，以下是三种常用的分析方法：①TPS是观察肿瘤细胞（TC）表面PD-L1表达情况；②IC是单纯观察免疫细胞（IC）表面的PD-L1表达情况；③CPS是综合膜染色阳性的肿瘤细胞，与肿瘤细胞直接相关的淋巴、巨噬细胞数量，相对于肿瘤细胞（至少100个）的比例分数；我们正在以更全面的方式观察肿瘤微环境，计算免疫细胞和肿瘤细胞的表达，这是在具有重大意义研究中使用和验证最多的一种分析方法。
在上消化道肿瘤的一线治疗中，多项研究以PD-L1 CPS作为IO生物标志物。在CheckMate 649研究中，纳武利尤单抗联合化疗被批准用于胃/胃食管结合部腺癌患者，可以看到在总生存（OS）方面，从总体人群到 CPS≥1 和CPS≥5的人群中，风险比（HR）从0.8 降至0.77再至0.71，我们更为关注CPS<1和CPS<5的患者。此处的HR数据表明，当选择CPS评分高的人群，该生物标志物确实筛选出了受益于免疫疗法的人群（图1）。
图1. CheckMate 649研究中PD-L1 CPS与HR
同样，在另一项KEYNOTE-062前线研究比较了帕博利珠单抗联合化疗与帕博利珠单抗单药治疗胃/胃食管结合部腺癌患者的疗效，可以看到，对于PD-L1 CPS≥10的患者，其结果与CheckMate 649研究类似。
另一项针对食管癌人群的KEYNOTE-590研究中，不考虑组织学结果，该研究入组人群中73%的患者是鳞状细胞癌人群。事实上，这项研究的重点关注人群也为鳞状细胞癌患者，其结果与CheckMate 649研究中观察的一致——CPS 越高，疗效结果越好。 在食管鳞状细胞癌患者中，对于PD-L1 CPS≥10的患者，OS和无进展生存（PFS）的HR值均优于总体人群。而对于PD-L1 CPS<10的患者，HR为0.86——缺乏显著性。
PD-L1表达——消化道肿瘤二线治疗
转至消化道肿瘤二线治疗，我们继续评估PD-L1 CPS这一标志物。例如，KEYNOTE-181研究在总人群、PD-L1 CPS≥10及食管鳞癌患者中对比了帕博利珠单抗与标准化疗的疗效。结果表明，与标准化疗相比，帕博利珠单抗单药二线治疗在PD-L1 CPS≥10或晚期食管鳞癌患者中，OS均更优。这里的CPS评分，确定了从免疫治疗中获益更好的人群，这也与我们在一线治疗中看到的情况一致。目前，除了上消化道肿瘤，PD-L1 CPS尚未在小型或大型研究中得到广泛的评估。值得一提的是，在阿替利珠单抗+贝伐珠单抗一线治疗HCC的IMbrave150研究中，研究者采用了一种不同的PD-L1分析方法，即使用肿瘤细胞或其他免疫细胞中PD-L1的表达，并根据≥1%确定阳性率，结果显示，TC或IC≥1%的患者较TC或IC<1%的患者生存表现更好（图2）。
图2. IMbrave150研究中PD-L1状态与生存获益
PD-L1表达——临床挑战
事实上，我们也必须考虑PD-L1表达这一生物标志物的临床挑战。第一，PD-L1表达检测方法存在技术问题相关的挑战：常用免疫组化检测抗体类型不同，不同研究中其检测平台不同，阳性界限也不同，这使对于生物标志物的评估变得复杂。第二，PD-L1表达的另一个问题是空间和时间的异质性：时间异质性意味着从同一部位进行多次活检，可能结果不同；而空间异质性，则是从原发肿瘤和不同转移部位进行活检，可能结果也会不同。第三，分析的可重复性问题，病理学家之间存在主观性——包括病理学家之间和病理学家内的主观性变化，也使得PD-L1表达的利用及其在现实世界中识别正确人群的可靠性变得复杂。个人倾向鼓励CPS更高的人群（但不一定CPS≥10）在临床上使用免疫治疗。
HER2过表达
HER2过表达是另一潜在的IO生物标志物。基于KEYNOTE-811研究，美国食品药品监督管理局（FDA）批准帕博利珠单抗+曲妥珠单抗+化疗用于局部晚期不可切除或转移性HER2阳性胃癌或胃食管交界腺癌患者的一线治疗。该研究结果令人印象深刻，疾病控制率（DCR）为100%，客观缓解率（ORR）为91%（图3）。目前，该项研究仍正在进行中。其中期结果显示，在TOGA方案中加入帕博利珠单抗后，较安慰剂组显著缩小肿瘤，提高ORR，诱导某些患者达到完全缓解（CR）。基于亚组分析而言，需要考虑的一点是，当评估任何生物标志物作为独立IO生物标志物时，必须查看其他可能混淆结果的免疫标记物，如PD-L1 CPS。考虑到该研究的样本量较小且为中期分析，PD-L1 CPS评分较低的患者在研究中并没有太大的获益。因此，期待KEYNOTE-811研究的成熟结果来验证HER2是否可作为一个独立的生物标志物。
图3.KEYNOTE-811研究疗效与肿瘤特征分析
2020年发表在Lancet Oncology上的另一项研究是，Margetuximab（一种新型PD-1抑制剂）与帕博利珠单抗联合用于曲妥珠单抗难治性HER2阳性胃食管腺癌人群。该研究在进展后保持HER2阳性的患者中也显示出阳性结果。该研究亚组分析与KEYNOTE-811研究的中期分析结果一致：对于HER2扩增、IC和PD-L1阴性的患者与HER2和PD-L1均为阳性的患者相比表现欠佳。因此，个人认为需要进一步研究以验证HER2作为IO生物标志物的有效性。
肿瘤突变负荷（TMB）
另一个在临床上使用的IO生物标记物是肿瘤突变负荷，简称TMB。根据美国食品药品监督管理局（FDA）对帕博利珠单抗的标签定义TMB高表达，TMB每百万个碱基超过10个突变即为高表达。既往研究显示，约15.5%的结直肠癌，4.9%的食管癌和22.7%的胃腺癌为TMB高表达。
KEYNOTE-158 在大量患者中评估了帕博利珠单抗的疗效和安全性。基于TMB高表达与低表达分析结果可见，即使排除了MSI-H的人群，TMB高表达患者也有良好的反应和结果，ORR为28%，3年OS率为32%。 但需要注意的是，除了相对罕见的消化道恶性肿瘤（如肛门癌和胆道癌）之外，在该研究中未包含胃肠道恶性肿瘤的代表，其他多为非胃肠道恶性肿瘤。那么，能否将该研究结果应用于临床？TMB临界值是多少？能否使用TMB的通用临界值（每百万个碱基超过10个突变）作为适用于常见胃肠道肿瘤的通用临界值？根据既往多项质疑该临界值的观察性研究，提示可能需要更高的临界值。
KEYNOTE-062研究中探索了帕博利珠单抗+化疗，帕博利珠单抗vs化疗一线治疗胃癌的疗效。其亚组分析中，TMB高表达组的表现较TMB低表达组更好（图4）。但在排除了MSI-H人群后，TMB在PFS或OS方面并没有意义。这与前面提到的一致，其不会质疑TMB作为IO生物标志物的作用，但会质疑该通用的临界值。个人认为，我们需要在常见的胃肠道恶性肿瘤中具有更高的临界值，比如在上消化道肿瘤和结直肠癌中。
图4.KEYNOTE-062研究基于TMB亚组分析
2019 年发表于Nature Genetics上的一项研究中，研究者收集了10种肿瘤类型（包括食管癌和结直肠癌）中接受免疫检查点抑制剂治疗的大量患者；根据处于TMB顶部20%计算每种肿瘤类型的TMB临界值，为每个瘤种制定了不同的临界值；并分析了患者的生存情况：在几乎所有的瘤种中，OS数据均有提高的趋势，风险比（HR）均小于1。因此，需要一种不同的方法来个性化每种肿瘤类型的TMB临界值。
DNA修复基因突变
另一个IO生物标志物是DNA修复基因突变。存在其他基因或非MMR DNA修复途径，可能会增加体细胞突变率，并可能有利于存在这些错位的患者具有更好地免疫检查点抑制反应。最常见的是同源重组错位和核苷酸修复基因等。2020年发表于Cell Reports Medicine的一项研究中，观察了大量接受免疫检查点抑制剂治疗的患者。研究者针对具有同源重组和核苷酸切除修复基因的患者进行亚组分析，结果表明，突变群体的生存获益远远优于野生型群体，即使排除了MSI-H的患者并调整了TMB后，这种意义仍然是阳性的。因此，这是一项非常好的研究，验证这些研究和当前正在进行的前瞻性研究的必要性。
机器学习方法
正如前面提到的，目前使用的许多生物标志物并非最佳标志物，这意味着其只从分子、临床或病理角度中的一个角度来观察患者。事实上，在胃肠道恶性肿瘤中，大多数常见的胃肠道恶性肿瘤——特别是结肠和上消化道肿瘤，存在许多与临床特征、病理特征、分子和遗传相关的异质性。因此，我们需要一种机器学习方法，考虑所有标志物和因素，得出一个特征或分数，以提供一种更为精确的方法来识别可能受益于免疫疗法的人群。例如，Journal for ImmunoTherapy of Cancer在2020年发表的一项研究表明，当使用考虑到经典临床病理和分子遗传因素的多个森林分类器的机器学习方法进行评估时，得出了一项IO分数，并分析了对 IO分数贡献最大的25个基因。研究者发现，接受免疫检查点抑制剂治疗的患者IO分数越高，疗效越好。在PFS和OS方面的HR值约为0.2，具有显著性（图5）。这一点在队列中得到了验证。研究提示，未来需要机器学习方法来得出考虑多个因素的分数，以便更准确地识别或使用针对合适人群的靶向治疗或免疫治疗。
图5.深入研究经典临床病理、分子、基因组因素，筛选免疫治疗优势人群
小结
尽管PD-L1 CPS存在缺陷，但在真实世界实践中，其是目前最可靠的MSS型胃食管肿瘤免疫标志物。
部分研究支持使用HER2过表达或扩增作为IO生物标志物，特别是在胃食管腺癌中。
需要对其他胃肠道肿瘤进行进一步研究，以验证HER2作为独立IO生物标志物的可行性。
为每种胃肠道肿瘤定义正确的TMB临界值是利用TMB指导胃肠道恶性肿瘤免疫治疗所需的进一步探索。
多种新型 IO 生物标志物即将出现，等待验证和未来更多研究。
大家可以自行下载对应幻灯，再配合本音频听，效果更好。
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