經Nivolumab治療腫瘤和微環境的變化

作者：王一樹來源：王一樹

本文對於入組CA209-038研究的68名患者進行全外顯子測序（WES）分析，入組患者接受Nivolumab治療，之前接受或未接受過Ipilimumab進展。

要點：

1. 前瞻性研究揭示了抗PD-L1治療的分子作用

2. 抗PD-L1治療誘導了腫瘤突變負荷的變化

3. 基因表達的明顯變化和臨床反應相關

4. 經免疫檢查點抑製劑阻斷後發生TCR相關變化

1. 接受Nivolumab治療前基因特徵

- 之前接受（n=35）或未接受過（n=33）Ipilimumab進展的患者TMB平均表達183（1-7，360；interquartile range:44-433）兩組之間無差異；

2. 未經Ipi治療患者腫瘤突變負荷和克隆突變負荷與Nivo治療后的OS相關

- 在未經Ipi治療組發現TMB與克隆突變的表達和療效呈正相關。在接受過Ipi治療組則無此變化。這提示突變符合是未經前免疫治療的Nivolumab治療有效的預測因子；

- 突變標籤在該研究中未發現與療效相關。既往在NSCLC的研究中提示一些突變標籤例如年齡、吸煙等和免疫治療療效相關，但在該黑色素瘤研究中，選擇了一些常見標籤例如UV、年齡等，未發現與療效相關。

- 未發現有單個基因變化與治療相應或有效呈顯著相關。包括已知的與CTLA-4治療相應相關的SERPINB3/B4突變，與雜合性缺失相關的B2M變化，與耐葯相關的JAK1和JAK2變化。

- 在既往接受過Ipi治療的患者中，基因不穩定頻率的高低與Nivo治療后OS相關，這一點在未經Ipi治療的患者中並不存在。

3. Nivolumab在治療影響了腫瘤突變負荷表達與腫瘤內在異質性

- Nivo治療前與治療后突變表達的改變在有相應（CR/PR）和無響應（PD）的患者中顯著不同。有相應的患者在治療4周後會發現突變負荷與新抗原符合顯著下降。

- 除了3名患者之外，所有CR/PR患者或陸續發現一個或多個突變的消失，而SD或PD的患者則會在治療當中出現了新的突變。

4. T細胞侵潤的「熱腫瘤」更能獲益

- 對比CR/PR和PD患者，進行基因分類分析，和T細胞活性相關的基因（如IL17RE, IL17RC, FGFR3等）高表達的患者更能從中獲益。比起之前未接受過Ipi治療的患者更加多樣化的免疫環境，在Ipi進展的隊列尤為顯著。

- 治療T細胞克隆、基因克隆突變、新抗原比例也和療效相關（CR/PR對比SD）。

5. 治療響應者的免疫相關基因縮減提示之前免疫存在

- 我們假設發生相應的患者在治療早期，大約4周左右會有分子層面的響應，發生了基因縮減的患者比持續患者獲得更長的生存獲益（OS，PFS）。包括PD-1信號通路，CD28共刺激因子家族，TCR下游通路，IFN-r，IL-2通路等富集。

6. 下游基因轉錄組表達變化

- 和腫瘤生長相關的下游基因的變化，包括神經和黑色素通路、細胞周期、調控、有絲分裂和轉譯通路，我們可以觀察到響應組比不響應組免疫反應基因上升。且CD8+ T細胞與NK細胞增多。

一圖讀懂：對抗PD-1治療響應相應腫瘤變化與微環境的模型建立

對於抗PD-1治療相應發生應答的患者，研究者建立了一個模型，包括以下幾點：

- 新抗原負荷：隨著治療的推進，新抗原突變減少，取得臨床獲益；

- 免疫細胞相關基因表達：隨著治療的推進，免疫細胞相關基因表達增多，取得臨床獲益；

- T細胞變化：1. 之前進行過抗CTLA-4治療的患者首先T細胞增多，取得臨床獲益。之後隨著治療進展，T細胞耗竭后腫瘤發生進展。再用PD-1之前的克隆重新活化，取得臨床獲益；2. 之前未進行過抗CTLA-4治療的患者使用PD-1治療后，T細胞克隆增多，取得臨床獲益。

老王點評：

免疫檢查點抑製劑即將進入紅海之爭，而生物標誌物的探索尚需進行，我們都知道PD-L1並非最佳Biomarker，TMB相當值得期待，這遠不夠，在分子層面進一步的探索相當重要。

老王的預測是，或許標記物是一組基因（而無需TMB，或許TMB中有的正向有的負向），或許是一組基因加一些細胞因子等於微環境相關的標記物，但是這個籃子究竟有多大，都裝了哪些，還需要再探索呀。

參考文獻

Riaz et al., 2017, Cell 171, 934–949

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