【Nature子刊】肿瘤突变竟是“预言家”？约翰霍普金斯大学研究发现肿瘤突变可能预测对免疫治疗的反应

近日，由约翰霍普金斯金梅尔（Johns Hopkins Kimmel）癌症中心及彭博~金梅尔（Bloomberg~Kimmel）癌症免疫治疗研究所的研究人员进行的研究“Persistent mutation burden drives sustained anti-tumor immune responses”发表在《 Nature Medicine》上。研究发现，随着癌症的发展，整个肿瘤突变负担（TMB）中的一部分突变，称为“持续突变”，不太可能被编辑掉，使肿瘤对免疫系统持续可见，并使它们对免疫疗法产生反应。这种持续的突变负荷可以帮助临床医生更准确地选择患者进行新型免疫疗法的临床试验，或者通过免疫检查点阻断（一种免疫疗法）预测患者的临床结果。

https://www.nature.com/articles/s41591-022-02163-w

研究背景

目前关于确定抗肿瘤免疫反应程度的肿瘤内在特征的工作假设依赖于以下假设：每个突变对肿瘤异物的综合测量有同等贡献，反映在每个编码DNA序列或肿瘤突变负担（TMB）的序列改变数量上。然而，除了错配修复缺陷肿瘤外，TMB未能始终如一地证明在预测癌症免疫治疗反应方面的临床实用性。分离可能主要驱动有效抗肿瘤免疫应答的改变亚群的努力尚未揭示通用的基因组预测生物标志物。

免疫检查点是免疫系统的自然开关，用于在需要时激活免疫反应，并在工作完成后将其关闭。癌细胞利用这种机制，关闭免疫系统针对癌细胞的免疫反应。检查点阻断是一种免疫疗法，它使用药物或药物组合来阻断关闭开关，释放免疫细胞的断裂，以便它们可以对抗癌症。

研究人员的提出的假设是：并非整个TMB中的所有突变都具有相同的权重，而是指出突变的子集对于保持肿瘤对免疫系统可见可能更重要，并且更有可能成为免疫治疗背景下免疫肿瘤控制的关键驱动因素。

研究进展

首先，研究人员进行了一项分析，以确定癌症基因组图谱中31种肿瘤类型的9，000多种肿瘤中持续突变的景观。在观察持续性突变与整体TMB相比的差异时，研究人员发现TMB-高/低到持续突变负荷高/低肿瘤的重分类率在单个肿瘤类型中高达53%，并且中位重分类率为33%跨肿瘤类型。

持续突变负荷的泛癌分布

随后，研究人员评估了每个细胞一个拷贝和每个细胞两个拷贝的基因组区域，发现具有单个拷贝的区域的突变丢失率低于具有两个拷贝的区域，这支持了单拷贝区域中的突变难以消除的观点。与整体TMB相比，持续突变的分布也不同，其中肿瘤的TMB并不总是与其持续突变负荷一致。此外，在每种肿瘤类型中，研究小组观察到基于持续突变的肿瘤与整体TMB的差异分类。

研究人员还探索了持续突变负荷与TMB之间的关系，使用了来自七组已发表的免疫检查点阻断治疗的患者的数据，这些患者接受了三种肿瘤类型：黑色素瘤，非小细胞肺癌和间皮瘤，共有485名患者。他们还在接受这种免疫疗法的39名人瘤病毒（HPV）阴性头颈癌患者的新测序队列中观察了这些特征。研究小组再次观察到，在所分析的癌症中，总体TMB和持续突变负担是不同的。有些肿瘤的总体TMB较高，持续性突变的子集较小，相反，存在总体TMB较低但持续性突变比例较高的肿瘤。

研究前景

在进一步的分析中，科学家们评估了更高的持续突变负荷（pTMB）是否与癌症基因组图谱中先前未经治疗的肿瘤患者的临床结果有关。

研究人员假设，具有高pTMB的肿瘤对免疫系统反应最明显，因此在暴露于免疫治疗后会消退。他们评估了pTMB，多拷贝和单拷贝突变的潜力，以预测542名黑色素瘤，非小细胞肺癌，间皮瘤和头颈癌患者对免疫检查点阻断的反应，发现具有高pTMB的肿瘤对免疫疗法的治疗反应率更高，而TMB，损失易感突变的数量或肿瘤非整倍性，反应的肿瘤与无反应的肿瘤区分开来不太理想。此外，在比较免疫治疗前和获得性耐药时的肿瘤样本时，研究小组观察到持续突变的损失概率降低了60倍以上。当从靶向二代测序计算pTMB时，持续突变负荷在预测免疫治疗反应方面显示出有希望的表现，这是临床实践中常规使用的测试方式。

这些发现进一步支持了持续性突变的临床效用。未来的步骤包括对研究结果进行额外的大规模验证以及前瞻性分析，以评估持续突变负荷在选择癌症免疫治疗患者中的作用。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2023-01-hard-mutations-tumors-response-immunotherapy.html

https://www.nature.com/articles/s41591-022-02163-w

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。