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2019年IASLC病理委员会：肺癌PD-L1检测影响因素汇总

2020年01月08日

作者：张小顾

来源：TumorTalk

近年来，免疫检查点抑制剂(ICI)在临床研究中取得的可喜进展为肺癌患者带来了希望，肺癌的治疗格局也正在经历革命性变革。

目前，已在肺癌领域获批适应症的免疫药物包括Pembrolizumab（K药，帕博利珠单抗），Nivolumab（O药，纳武利尤单抗），Atezolizumab（T药，阿特珠单抗），Durvalumab（I药，德瓦鲁单抗），小编汇总了这四种药物在各国监管部门获批的状态及适应症，如下面两图所示：

从上图中可以看出，Pembrolizumab是在肺癌领域获批适应症最多的免疫药物，而且在其一线单药治疗中，PD-L1的表达是一个非常重要的biomarker，并已被各国监管部门批准为伴随诊断，即一线进行Pembrolizumab单药治疗前必须进行PD-L1检测，总的来说，PD-L1高表达的患者更易从免疫治疗中获益。

但PD-L1的表达特征与传统靶向治疗的biomarker截然不同：在靶向治疗中，同一肿瘤的biomarker表达是一个有或无的特征；而PD-L1的表达往往是连续性的，并且不同的标本类型，不同检测部位，不同检测时期还可能存在异质性，再加上目前还没有统一的抗体，染色系统，cut-off，这种种原因使得PD-L1检测并没有一个规范化流程，因此需要我们将PD-L1的检测与靶向治疗的biomarkers进行区别对待。

近日发表的一篇文章中^[1]，IASLC病理委员会根据2019年PD-L1检测在肺癌领域的最新进展，讨论了影响PD-L1免疫组化检测结果的分析前、分析中和分析后的重要因素，包括样本类型，肿瘤间异质性、检测方法的验证和质量控制、人员培训和报告标准化等。

1.影响PD-L1表达的前分析条件

1.1 一般影响因素

一般来说，影响PD-L1 IHC优化的前分析因素包括：冷缺血时间(CIT，指从取出活检组织到将其浸入固定液之间的一段时间，术后应尽量缩短该时间，以避免冷缺血影响)、固定剂的数量和质量、固定时间、保存条件、存档未染色切片/块的时间年限。

下表列出了PD-L1免疫组化的最佳前分析条件。

1.2 样本类型

石蜡包埋的手术切除标本，活检标本，细胞块均可用于PD-L1的检测，蓝印计划2A阶段的研究证实三种标本之间PD-L1的检测结果具有很好的一致性^[2]。

但考虑到PD-L1表达存在异质性，应优先使用手术切除标本，活检标本由于其局限性不能完全代表手术标本的实际情况以及患者获得的活检标本数量不统一也会导致PD-L1表达高估或低估。

当不可获取切除标本时，可使用活检标本和细胞学标本。活检标本的肿瘤细胞数目需大于100，细胞学标本应做成细胞蜡块以富集肿瘤细胞再进行检测。

1.3 肿瘤间异质性（原发与转移肿瘤）

PD-L1表达存在肿瘤间异质性。

ATLANTIC研究评估了肿瘤间异质性，发现以25%为cut-off值时，原发肿瘤样本与转移肿瘤样本的肿瘤细胞具有相似的PD-L1阳性表达（35% vs. 33%)）和89%的一致率^[3]。

Mansfield等人检测了146对原发和脑转移性肿瘤样本中的PD-L1表达，发现两处样本肿瘤细胞以及肿瘤浸润细胞中PD-L1的表达均存在不一致性。需要注意的是，大多数不一致的PD-L1肿瘤细胞表达的配对标本是在六个月或更长的时间间隔内获得的^[4]。

同样的，Munari等人使用SP263克隆比较了84例NSCLC患者原发性和复发性病变样本中PD-L1的表达，发现在75对原发和转移的病例中，以1%为 cut off值时，PD-L1表达的不一致性为12%，以50%为cut off值时，PD-L1表达的不一致性为9.3%分别有12%和9.3%^[5]。

总的来说，各个研究报道的同一个患者不同位置肿瘤间PD-L1表达的一致性率在67%到90%之间，因此在肿瘤复发或转移后，再次取转移后的标本进行PD-L1检测是必要的。

1.4 放化疗的影响

由于PD-L1是一种免疫相关分子，其表达水平可随肿瘤微环境的变化而产生波动。例如，放化疗可以改变PD-L1在T细胞，肿瘤细胞和肿瘤微环境的其他成分上的表达，从而诱导继发于肿瘤细胞死亡和/或肿瘤中的其他因素的免疫应答。

几项研究比较了放化疗前后PD-L1在肿瘤细胞上的表达，发现其表达和变化趋势存在广泛差异，增加或降低的结论不一。

例如，Zhang等人评估了30例接受顺铂新辅助化疗的NSCLC患者治疗前后样本的PD-L1的表达水平发现：化疗后高表达的PD-L1与患者低反应、差预后有关，提示PD-L1高表达与治疗耐药和预后差有关^{^[6]}。

Sheng等人评估了32对配对的NSCLC标本在新辅助化疗前后肿瘤细胞PD-L1的表达状态，结果显示肿瘤细胞的PD-L1反应活性在新辅助化疗后从75%下降到37.5%^{^[7]}。

此外，Omori等研究了76例NSCLC患者治疗前后PD-L1表达的变化，其中包括13例使用EGFR TKI治疗的NSCLC患者。38%接受抗癌治疗的NSCLC患者具有PD-L1表达的显著改变，而且结果显示EGFR-TKI可能会增加EGFR突变的NSCLC患者的PD-L1表达^[8]。

最近一项对纳入ATLANTIC试验1590例患者的研究表明，采样前的化疗或放疗而非靶向治疗，与PD-L1表达显著增加有关^[9]。

2.检测方法的验证及质量控制

2.1 商业化试剂盒

FDA已经批准4种商品化的PD-L1免疫组化检测试剂，包括Dako公司的28-8和22C3克隆号，以及Ventana公司的SP263和SP142克隆号，其中22C3已在中国获批上市。

理论上这些商业化试剂盒已经经过严格的验证程序，因此它们在临床应用起来会更方便直接，但每个克隆号需要在指定的自动染色平台Dako或Ventana上进行检测，而Dako和Ventana平台在医院的普及度并不高，再加上实验室进行多种PD-L1检测的不现实性，因此需要临床试验验证各克隆号的一致性以及在不同平台上的通用性。

截至目前，至少有14项临床研究比较了这些商业PD-L1检测试剂盒的一致性，大多数研究结果证明：与其他三种检测方法相比，SP142在检测肿瘤细胞和免疫细胞中PD-L1表达的敏感性较低。

但是我们关注不同抗体一致性的背后更应该关注不同抗体得到的PD-L1表达结果是否能够预测疗效，可喜的是在今年ESMO-IO大会上公布的IMpower 110结果显示：不论是SP263、22C3，还是SP142的高表达，都能够很好的预测免疫单药对于晚期肺癌带来的临床疗效。

2.2 实验室开发试剂（LDT）

在一些国家，试验验证的检测方法通常要昂贵得多，而且实验室可能无法获得临床试验验证所需的相应Ventana或DAKO染色平台，此种情况下实验室也可以使用实验室开发试剂LDT进行PD-L1免疫组化检测。

用于LDT开发的抗体克隆包括22C3、28-8、SP263、SP142和E1L3N，使用这些抗体结合不同的检测系统和平台的LDT能在TC上得到PD-L1染色，结果与22-C3、22-8或SP263对照试验一致。

不同于即用型IHC检测试剂盒，建立LDT需要严格的方案研发和广泛的初步验证。CAP建议预测性LDT方案的初步分析验证至少需要20个阳性和20个阴性组织对照，并按照与临床病例相同的方式进行固定和处理。由于PD-L1表达没有金标准，理想情况下应将新的LDT结果与同一组织上验证过的试剂盒结果进行比较，这种比较应达到至少90%的总体一致性。

2.3 质量控制

不管采用商用试剂盒，还是LDT进行PD-L1的检测，室内质评和室间质评都是至关重要的。

各个实验室应该定期进行室内质评以确保高质量的PD-L1检测结果，并且在实验中使用阳性对照是强制性的，而测试样本中任何可能的内部对照(如肺泡巨噬细胞)都可以评估预期的染色。省级质控中心应该定期开展室间质评，并使更多医院参与质评活动，并从中得到收获和提高。

3.影响PD-L1表达的后分析条件

3.1 不同观察者对PD-L1结果的影响

鉴于实验评分的半定量性质，PD-L1免疫组化的评估易受观察者间差异的影响。

有几项研究调查了病理学家（至少涉及3名病理学家）对PD-L1检测的评分是否一致，如下图研究汇总结果所示：

总的来说，各种检测方法对PD-L1 TC评分的一致性较好，但对非小细胞肺癌标本的IC评分的一致性较差。

3.2 培训

由于非小细胞肺癌的PD-L1评分存在许多潜在的陷阱，而且不同的检测方法有不同的评分标准，因此对病理学家进行专门的PD-L1评分培训是非常必要的。

抗体供应商会提供各种在线培训课程，并建立了正式的“实践”培训课程；而且抗体对应的免疫药物厂家也会组织TTT培训，使病理专家掌握不同的检测方法及评分标准。

另外，各试剂供应商可以协助省级质控中心定期举办有关PD-L1判读的培训活动，让各个医院的技术人员都有机会到标准化的实验室参加培训，使其掌握正确的判读方法。

3.3 标准化报告和解释规则

一份完整的PD-L1检测报告不仅能够提供PD-L1的检测结果，而且还能向临床医生提供病例中可能存在的不足。

PD-L1免疫组化结果报告应包括标本的一般信息、有关检测方法的相关信息、对照切片结果和患者标本结果。

一般信息包括患者ID、标本ID、检测日期、肿瘤的组织学诊断、样本类型(活检、手术标本、细胞块)、固定剂以及标本中是否有足够数量的肿瘤细胞。

有关检测方法的信息应包括抗体克隆、自动染色平台，以及是否为商业检测或LDT，一般还建议在阳性和阴性对照中提及染色的充分性。

PD-L1检测结果根据不同肿瘤类型分别给出肿瘤细胞阳性比例评分(TPS)或肿瘤细胞和免疫细胞联合阳性比例评分(CPS)。PD-L1表达可以按照1%、5%、10%、50%进行描述，也可以报告具体数值，供临床医生参考。

总之，PD-L1检测涉及到很多方面和很多因素，每个因素都可能影响到PD-L1的检测结果，从而影响临床医生对恶性肿瘤是否采用免疫治疗及其对对疗效的预测。

因此，为了使PD-L1免疫组化结果尽可能可靠，有必要考虑并满足我们在上文中讨论的多种分析前、分析中和分析后要求的标准。在未来的研究中，需要更多更大的活检取样，记录活检的大小和肿瘤负荷，可进一步提高PD-L1的预测准确性。

参考文献

1.PD-L1 Testing for Lung Cancer in 2019: Perspective from the IASLCPathology Committee.

2.OA03.03 Phase 2B of Blueprint PD-L1 Immunohistochemistry AssayComparability Study.

3.PD-L1 expression in advanced NSCLC: Primary lesions versus metastaticsites and impact of sample age.

4.Temporal and spatial discordance of programmed cell death-ligand 1expression and lymphocyte tumor infiltration between paired primary lesions andbrain metastases in lung cancer.

5.PD-L1 expression comparison between primary and relapsed non-small cell lungcarcinoma using whole sections and clone SP263.

6.Upregulation of programmed cell death ligand 1 promotes resistanceresponse in non-small-cell lung cancer patients treated with neo-adjuvantchemotherapy.

7.Expression of programmed death ligand-1 on tumor cells varies pre andpost chemotherapy in non-small cell lung cancer.

8.Changes in programmed death ligand 1 expression in non-small cell lungcancer patients who received anticancer treatments.

9.Impact of Patient Characteristics, Prior Therapy, and Sample Type onTumor Cell Programmed Cell Death Ligand 1 Expression in Patients with AdvancedNSCLC Screened for the ATLANTIC Study.

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