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Basic Information

• 英文標題： Tumour mutational burden: clinical utility, challenges and emerging improvements
• 中文標題：腫瘤突變負荷：臨床實用性、挑戰(zhàn)和新興改進
• 發(fā)表日期：27 August 2024
• 文章類型：Review Article
• 所屬期刊：Nature Reviews Clinical Oncology
• 文章作者：Jan Budczies | Albrecht Stenzinger
• 文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41571-024-00932-9

Abstract

1. 腫瘤突變負擔（TMB）警儒，定義為癌癥基因組中存在的全部體細胞非同義突變的總數(shù)眉踱，在不同的癌癥類型間和類型內(nèi)都有所不同。
2. 第一波回顧性和前瞻性研究將TMB確定為免疫檢查點抑制劑反應的預測生物標志物耘擂，并在基于Keynote-158試驗數(shù)據(jù)的情況下，以疾病不可知的方式批準了派姆單抗用于TMB高的腫瘤患者絮姆。
3. 盡管該試驗的結(jié)果適用于所有癌癥類型以及TMB的最佳閾值尚待確定醉冤，但TMB研究正在沿著三個主要途徑推進：
4. 通過實驗室過程中的嚴格質(zhì)量控制措施提高TMB評估，包括減輕諸如有限的panel范圍和低腫瘤純度等混雜因素篙悯；
5. 通過融入如克隆性蚁阳、持續(xù)性或HLA校正的TMB、腫瘤新抗原負荷和突變特征等創(chuàng)新概念鸽照，精細化傳統(tǒng)的TMB框架螺捐；
6. 以及將TMB與已建立的和新興的生物標志物（如PD-L1表達、微衛(wèi)星不穩(wěn)定性矮燎、免疫基因表達譜和腫瘤免疫背景）相結(jié)合定血。
7. 鑒于其在癌癥發(fā)病機制以及免疫系統(tǒng)識別腫瘤的能力中的關(guān)鍵作用，深刻理解TMB的基本原理及其持續(xù)發(fā)展對于腫瘤學領(lǐng)域具有極其重要的意義诞外。

Key points

• 腫瘤突變負荷（TMB）是預測不同癌癥類型中免疫檢查點抑制獲益的生物標志物澜沟，在某些癌癥類型中也有應用。
• TMB與10個突變/Mb的臨界值一起峡谊，被納入FDA對帕博利珠單抗（pembrolizumab）的實體瘤不依賴性批準茫虽，用于在標準治療失敗且缺乏替代治療方案的晚期實體瘤患者。
• 使用大型測序面板和足夠純度的腫瘤組織樣本是確保TMB精確量化和準確患者分層的關(guān)鍵既们。
• TMB對免疫檢查點抑制劑響應的預測價值僅在某些組織類型中得到驗證濒析，即使在這些類型中，預測獲益的敏感性和特異性也有限啥纸。
• TMB是包括抗原呈遞号杏、T細胞啟動和抗原識別等一系列免疫過程中的第一步，所有這些過程都對抗腫瘤免疫反應至關(guān)重要斯棒。
• 為了提高TMB預測價值的研究努力包括通過選擇或加權(quán)所包含的突變進行優(yōu)化盾致，或與其他基因和/或免疫相關(guān)腫瘤變量的評估相結(jié)合莹妒。

Introduction

para

1. 在超過五個十年的分子癌癥研究和DNA測序過程中，已經(jīng)在癌細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了各種基因改變绰上，并且這些改變被確認為惡性轉(zhuǎn)化的驅(qū)動力。
2. 腫瘤突變負荷（TMB）提供了一個度量標準渠驼，用于量化癌癥基因組與其生殖細胞對應基因組的偏差蜈块，這一偏差由體細胞突變的集合來概括。
3. TMB概念在2013年首次大規(guī)模癌癥測序工作完成后得到了重視迷扇，同時觀察到不同類型癌癥之間和內(nèi)部TMB存在顯著差異百揭。

para

1. 在這篇綜述中，我們首先討論了TMB作為免疫檢查點抑制劑（ICIs）益處的生物標志物的臨床實用性蜓席。
2. 然后我們描述了可以應用的TMB的不同定義器一，并總結(jié)了潛在的突變過程。
3. 接下來厨内，我們討論了影響TMB測量和分析有效性的各種因素祈秕。
4. 在考慮了TMB的臨床局限性之后，我們探討了可能改善這一生物標志物性能的新興策略雏胃。
5. 這些改進可以從概念上分為精煉（預先選擇或加權(quán)包含的突變）和組合（通過將TMB與其他分子標志物結(jié)合请毛，開發(fā)出單一澜术、更準確的生物標志物）跌穗。

A biomarker for immuno-oncology

para

1. TMB作為免疫腫瘤學中一個有預測價值的生物標志物的原理證明琉预，是通過分析2014年和2015年分別接受抗CTLA4抗體治療晚期黑色素瘤患者隊列以及接受抗PD-1抗體治療的晚期非小細胞肺癌（NSCLC）患者隊列的開創(chuàng)性研究來實現(xiàn)的铐姚。
2. 在此基礎上胯盯，TMB的臨床應用受到了兩個主要因素的推動常拓，這兩個因素在2018年左右都獲得了相當?shù)呐R床相關(guān)性匙姜。
3. 首先翔悠，基于Keynote-189（參考文獻7）厂汗、Keynote-407（參考文獻8）委粉、Keynote-042（參考文獻9）和CheckMate-227（參考文獻10）的結(jié)果，ICIs作為晚期NSCLC患者的一線治療手段的引入面徽，以及涉及晚期黑色素瘤和腎細胞癌以及其他癌癥類型的臨床試驗中同樣充滿希望的數(shù)據(jù)艳丛，產(chǎn)生了對更強大和互補的預測生物標志物的需求，以優(yōu)化患者分層并改進治療資源的分配趟紊，而不僅僅是基于腫瘤細胞PD-L1表達氮双。
4. 其次，技術(shù)的進步和成本的降低使得在常規(guī)臨床實踐中使用包括300-500個基因的下一代測序（NGS）板成為可能霎匈，這使得從擴大的腫瘤分子剖析中獲得了額外的臨床效用戴差。
5. 基于板載的TMB因此成為利用技術(shù)進步解決臨床需求的優(yōu)雅方法，并很快被認為是一種有前景的方法铛嘱，可以篩選出最有可能從ICIs中受益的患者暖释。

para

1. 癌癥免疫療法利用癌細胞表面上的腫瘤特異性抗原袭厂，這些抗原能被免疫系統(tǒng)識別（圖1）。
2. 該通路的第一步是球匕，突變基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物被癌細胞處理并作為新抗原呈現(xiàn)纹磺，但也可以被專業(yè)的抗原呈遞細胞（APC）捕獲。
3. 隨后亮曹，APC能夠遷移到淋巴結(jié)并將抗原呈遞給T細胞前體橄杨，這一過程受CTLA4調(diào)控。
4. 最后照卦，呈現(xiàn)相同抗原的癌細胞可以被激活的細胞毒性T細胞識別式矫，這一過程受PD-1及其配體PD-L1調(diào)控。
5. 由于TMB反映了可能用于處理的抗原數(shù)量役耕，較高的TMB增加了至少一個高度免疫原性新抗原呈現(xiàn)的概率采转。
6. 在多個接受ICIs治療的患者隊列中，研究了高TMB患者免疫療法效果更高的假設瞬痘。
7. 同時故慈，抗原處理、呈遞和識別的復雜性框全，在某些患者中可能會出現(xiàn)缺陷惯悠，這表明除了TMB之外，還有多個其他因素可能影響免疫療法的效果竣况。

Fig. 1: Simplified representation of the effect of TMB on the tumour-specific immune response.

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• 腫瘤突變負荷（TMB）克婶，定義為腫瘤基因組中存在的突變數(shù)量，是促進突變積累的各種過程在不同時間跨度上的后果丹泉。這些過程的不同的突變率決定了TMB高表型的概率情萤。
• 校對缺陷（PRD）和錯配修復缺陷（MMRd）機制的缺陷很可能會導致高或超高TMB，而與APOBEC激活或自發(fā)脫氨反應相關(guān)的突變過程則不太可能導致這種情況摹恨。
• 抗原攝取由樹突狀細胞完成筋岛。腫瘤來源的突變蛋白被專業(yè)的抗原呈遞細胞（APCs）如樹突狀細胞內(nèi)化，并經(jīng)歷細胞內(nèi)加工晒哄，產(chǎn)生抗原肽睁宰。
• 為了向細胞毒性（CD8+）T細胞呈遞新肽，這些新肽是T細胞介導的抗腫瘤免疫的關(guān)鍵寝凌，新肽被裝載到MHC I類分子上柒傻；而那些打算呈遞給輔助性（CD4+）T細胞的則被裝載到MHC II類分子上。
• CD8+ T細胞啟動较木。樹突狀細胞遷移到淋巴結(jié)后红符，在MHC I分子上向原始CD8+ T細胞（以灰色表示）呈遞加工后的腫瘤來源新肽。
• 通過T細胞受體（TCR）識別這些抗原-MHC I復合物是T細胞激活的先決條件。CD28與CD80/CD86的相互作用提供的協(xié)同刺激信號也是這種激活所必需的预侯。
• 激活后的T細胞經(jīng)歷克隆性擴增致开，并分化為具有特定功能的效果T細胞，包括細胞毒性T細胞萎馅。這一過程受到CTLA4的負向調(diào)控双戳，CTLA4與CD80/CD86結(jié)合，以拮抗CD28的方式促進免疫耐受糜芳。
• 激活的CD8+ T細胞識別腫瘤細胞表面由MHC I呈遞的腫瘤相關(guān)新肽拣技。這種相互作用觸發(fā)細胞毒性分子如穿孔素和顆粒酶的釋放。
• 癌細胞也可能表達PD-L1耍目，與CD8+ T細胞上的PD-1相互作用，導致T細胞活性受到抑制徐绑。CTLA4與CD80/CD86結(jié)合以及PD-L1與PD-1結(jié)合激活的下游信號通路使腫瘤能夠逃避免疫監(jiān)視邪驮。
• 高TMB的癌細胞可能產(chǎn)生更多的新肽（部分a），因此更有可能成功進行抗原攝取傲茄、加工和呈遞（部分b和c）毅访，以及成熟（CD8+）T細胞識別的概率增加（部分d）。

para

1. TMB的高預期表現(xiàn)是由早期試驗中測試ICIs的一些樣本的回顧性分析中充滿希望的數(shù)據(jù)所推動的盘榨。
2. III期CheckMate-026試驗測試了尼伏單抗與鉑類藥物化療作為IV期PD-L1陽性NSCLC（28-8檢測≥1%）患者的一線治療喻粹。
3. 在一項探索性分析中，TMB通過全外顯子測序（WES）進行評估草巡，TMB高定義為基線腫瘤樣本中存在的體細胞錯義突變最高三分之一（≥243）守呜。
4. 比較尼伏單抗組中TMB高腫瘤患者與TMB中或TMB低腫瘤患者的結(jié)局，結(jié)果顯示客觀反應率（ORR山憨；47%對23%）更高查乒，中位無進展生存期（PFS；9.7個月對3.6-4.2個月）更長郁竟。
5. 此外玛迄，在TMB高亞組中，那些PD-L1高（≥50%）腫瘤患者的ORR更為有利（75%）棚亩，而在TMB低亞組中蓖议，PD-L1表達沒有預測價值。
6. 同樣讥蟆，對CheckMate-012試驗中尼伏單抗加伊匹單抗臂的數(shù)據(jù)進行的事后分析顯示勒虾，TMB高腫瘤患者的中位PFS為17.1個月，而TMB低腫瘤患者為3.7個月瘸彤。
7. TMB高且PD-L1陽性（≥1%）腫瘤患者再次擁有最高的ORR（62.5%）从撼，TMB低亞組無論PD-L1表達如何，受益有限。
8. 這些結(jié)果表明低零，TMB具有與PD-L1表達相輔相成的預測價值婆翔，且從ICIs中獲得臨床受益的可能性，TMB高腫瘤患者比TMB低腫瘤患者要高得多掏婶。
9. 這一觀點進一步得到了CheckMate-227部分1的PFS數(shù)據(jù)的證實啃奴，在該分析中，高TMB定義為每兆堿基≥10個體突變（編碼堿基替換和短插入/缺失）雄妥，根據(jù)FoundationOne CDx檢測最蕾。
10. 滿足這一標準的晚期NSCLC患者從尼伏單抗加伊匹單抗治療中獲得了顯著更大的益處，與化療相比（7.2個月對5.5個月老厌；HR 0.58瘟则，97.5%CI 0.41-0.81；P < 0.001）枝秤，不受PD-L1表達的影響醋拧。
11. 該試驗的總生存期（OS）數(shù)據(jù)顯示，與化療相比淀弹，PD-L1陽性腫瘤（≥1%丹壕；17.1個月對14.9個月；P = 0.007）的患者從ICI方案中受益薇溃，這導致該組合在這一設置中得到監(jiān)管批準菌赖。
12. 在同時根據(jù)TMB和PD-L1進行分層分析的OS亞組分析中，對于TMB高沐序、PD-L1低（<1%）腫瘤的患者琉用，尼伏單抗加伊匹單抗報告的受益水平最高。
13. 這些有些令人困惑的結(jié)果策幼，以及可能批準尼伏單抗加伊匹單抗與PD-L1而不是TMB作為伴隨生物標志物辕羽，至少部分可以由CheckMate-227部分1的混淆研究設計來解釋：TMB高人群（≥10 mut/Mb）的PFS和PD-L1表達人群（≥1%）的OS被選為共同主要終點。

para

1. 隨后垄惧，基于大量的回顧性和前瞻性數(shù)據(jù)刁愿，高TMB與ICIs獲益之間的關(guān)系在多種癌癥類型中得到了驗證。
2. 在一項對超過3000名非小細胞肺癌（NSCLC）患者的回顧性分析中到逊，高TMB（定義為和諧的TMB z-score ≥0）與ICIs的反應持續(xù)時間≥24個月相關(guān)铣口，而高PD-L1水平則不是，與短期（<12個月）反應相比觉壶，表明TMB是長期獲益更穩(wěn)健的預測因子脑题，并且可能是這種不常見但深遠的臨床結(jié)果的潛在替代指標。
3. 如果將TMB得分的前10%作為截止值铜靶，可以獲得長期反應者的更大程度的富集叔遂。
4. 值得注意的是，在這些研究中，PD-L1表達與TMB沒有正相關(guān)性已艰，這表明這兩種生物標志物在NSCLC患者和其他癌癥患者中在很大程度上是獨立的痊末。
5. 兩種生物標志物的獨立性通過TCGA中21種癌癥類型的PD-L1 mRNA水平與TMB之間缺乏任何顯著相關(guān)性得到了驗證，盡管微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI-H）和POLE突變腫瘤是一個例外哩掺，它們同時具有高PD-L1 mRNA水平和高TMB凿叠。
6. 這些結(jié)果支持TMB作為ICIs獲益的預測性生物標志物的作用，這一作用獨立于PD-L1嚼吞，并且是其補充盒件。

para

1. TMB的潛力對于未知原發(fā)灶的癌癥（CUP）尤其具有相關(guān)性，這類癌癥占所有癌癥的約3-5%舱禽。這些惡性腫瘤的特點是原發(fā)癌細胞起源未知炒刁，通常預后很差，1年生存率約為20%誊稚，中位總生存期約為3個月翔始。
2. 幾項分析CUP突變譜的研究數(shù)據(jù)顯示，約10-20%的患者具有高TMB（根據(jù)板測序片吊，采用介于12 mut/Mb和17 mut/Mb的截斷值）。
3. 與其他腫瘤類型一致协屡，對于經(jīng)過大板NGS檢測俏脊，具有高（≥12 mut/Mb）TMB的復發(fā)性和/或難治性CUP患者，nivolumab聯(lián)合ipilimumab治療可使客觀緩解率（ORR）達到60%肤晓，1年無進展生存率（PFS）為60%爷贫，而在TMB低的患者中，這兩個指標分別為7.7%和9%补憾。
4. 此外漫萄，來自隨機CUPISCO試驗的數(shù)據(jù)表明，按照當前指南定義的新診斷的不利亞型CUP患者盈匾，若TMB≥16 mut/Mb腾务，接受atezolizumab治療相比于標準化療，無進展生存期（PFS）顯著更長削饵。
5. 相比之下岩瘦，atezolizumab聯(lián)合鉑類藥物化療僅略微提高了TMB<16 mut/Mb的未經(jīng)治療的CUP患者的 median PFS。
6. 最后窿撬，一項對24種癌癥類型的超過8000名患者的TMB回顧性分析數(shù)據(jù)顯示启昧，23.9%和13.3%的CUP患者TMB分別≥10 mut/Mb和≥20 mut/Mb，且TMB≥10 mut/Mb與使用抗PD-1或抗PD-L1抗體的有利總生存期（OS）存在顯著相關(guān)性（HR 0.52, 95% CI 0.30–0.90）劈伴，不受微衛(wèi)星穩(wěn)定性狀態(tài)影響密末。
7. TMB高與TMB低的CUP患者之間，從免疫檢查點抑制劑（ICIs）獲益的程度更高，以及CUPISCO試驗的數(shù)據(jù)顯示严里，在TMB高的CUP患者中新啼，atezolizumab相比于標準化療具有優(yōu)勢，這些結(jié)果支持將TMB作為該領(lǐng)域的生物標志物進行臨床應用田炭。

para

1. 基于血液的TMB（bTMB）為基于組織的TMB提供了一種較少侵入性的替代方法师抄，可能在獲得足夠質(zhì)量的腫瘤組織樣本用于分子檢測具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中具有實用性，包括許多肺癌教硫、CUP叨吮、復發(fā)性疾病和轉(zhuǎn)移瘤患者。
2. MYSTIC試驗的數(shù)據(jù)表明瞬矩，從血漿樣本中量化TMB是可行的茶鉴，且bTMB截斷值≥20 mut/Mb可以預測轉(zhuǎn)移性NSCLC患者從度伐魯單抗加特雷利單抗相比于化療的臨床獲益。
3. 盡管頻繁的檢測失斁坝谩（25–30%）涵叮，例如由于樣本中循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）不足，但81%的患者獲得了有效的bTMB評分伞插，而基于組織的TMB為63%割粮。
4. 高質(zhì)量匹配的腫瘤和血漿樣本分析顯示，50%的患者結(jié)果一致媚污，而分別有29%和21%的突變僅在有組織的樣本或血液樣本中檢測到舀瓢。
5. 這些發(fā)現(xiàn)與其他涉及轉(zhuǎn)移性NSCLC患者的類似研究結(jié)果一致。
6. BFAST試驗的C隊列將阿替利珠單抗與化療作為不可切除耗美、晚期NSCLC患者一線治療進行了比較京髓，這些患者的特征是bTMB截斷值≥10 mut/Mb，其中大多數(shù)（472名中的291名）bTMB ≥16 mut/Mb商架。
7. 盡管該試驗在bTMB ≥16 mut/Mb人群中未達到PFS的主要終點（HR 0.77堰怨，95% CI 0.59–1.00；P = 0.053）蛇摸，但該亞組18個月的PFS和OS均傾向于阿替利珠單抗备图。
8. 有趣的是，當使用F1L CDx檢測法對bTMB進行評估赶袄，并以等效的截斷值bTMB ≥13.60 mut/Mb進行探索性分析時诬烹，阿替利珠單抗顯著改善了PFS，與化療相比（4.9個月對4.2個月弃鸦，HR 0.71绞吁，95% CI 0.52–0.97；P = 0.029）唬格。
9. 進一步的研究應旨在解決bTMB主要在晚期疾病患者中的實用性家破，對于這些患者颜说，獲取足夠的組織進行分子檢測可能很困難，而ctDNA水平與早期腫瘤相比汰聋，更可能足夠用于NGS门粪。

para

1. TMB的重要里程碑是在FDA加速批準pembrolizumab用于治療成人和/或兒童患者，這些患者患有任何TMB高(≥10 mut/Mb)不可切除和/或晚期實體瘤烹困，并且在先前治療后進展且沒有可用的滿意替代治療選項玄妈。
2. 這一決定是基于單臂Keynote-158試驗的結(jié)果，并仿效了早期以MSI-H作為生物標志物的類似批準髓梅。
3. 盡管這種不考慮腫瘤類型的批準具有開創(chuàng)性拟蜻，但這一決定在全球范圍內(nèi)引發(fā)了多場有爭議的討論，最終導致EMA拒絕了批準申請枯饿。
4. 對Keynote-158的批評主要有三個方向酝锅。
5. 首先，該試驗沒有包括控制臂奢方，并且缺乏對生存終點的分析搔扁；在FDA批準時，僅分析了反應率蟋字。
6. 因此稿蹲，繼續(xù)需要進行隨機試驗，以證明ICIs在未選擇的TMB高腫瘤患者中改善生存結(jié)果鹊奖。
7. 其次苛聘，大多數(shù)特定癌癥類型的樣本量較小，特別是對于尚未有ICIs組織特異性批準的癌癥類型嫉入。
8. 第三焰盗，F(xiàn)DA批準中指定的10 mut/Mb的截斷值需要進一步驗證璧尸，因為更高的截斷值與反應率的逐漸改善相關(guān)咒林。

Theoretical background

para

1. 全外顯子測序(WES)和大范圍測序板(≥1 Mb)是測量腫瘤突變負荷(TMB)最常用的方法，前者通骋猓基于匹配的腫瘤和非惡性DNA的測序垫竞，而后者通常基于僅腫瘤的測序(框1)蛀序。當基于WES數(shù)據(jù)計算時欢瞪，TMB可以直接測量并報告為錯義突變的總數(shù)。與基于測序板的方法不同徐裸，這種方法直接測量TMB遣鼓，無需對被調(diào)查序列進行抽樣，因此不會引入隨機誤差重贺。另外骑祟，基于測序板數(shù)據(jù)的分析提供了一個報告為測序區(qū)域mut/Mb的TMB回懦，導致需要對WES和不同大小的測序板之間進行比較。當使用測序板測序時次企，通常在TMB計算中包括除錯義突變之外的其他非同義突變類型怯晕，以增加調(diào)查的突變總數(shù)，從而減少隨機誤差缸棵。同時舟茶，已知的致癌變異從計算中排除，以防止由于偏向癌癥特異性測序板的設計（富含致癌基因和腫瘤抑制基因）導致的TMB過高估計堵第。一項涉及非小細胞肺癌(NSCLC)患者隊列的橋接研究顯示吧凉，通過WES檢測到的199個錯義突變負荷對應于使用基于測序板的F1 CDx檢測法檢測到的包括所有外顯子突變的10 mut/Mb的TMB。在這項研究中型诚，將TMB分類為低或高的總體一致性水平為84%客燕。這樣的轉(zhuǎn)換因子也可以推廣到其他商業(yè)和學術(shù)測序板。

para

1. 錯義突變是癌癥細胞外顯子中存在最豐富的突變類型狰贯，同義突變也搓、無義突變和插入/缺失變異分別平均占錯義突變負擔的40%、10%和5%涵紊，盡管這些比例在癌癥類型內(nèi)部和之間有相當大的差異傍妒。
2. 只有非同義突變，即導致蛋白質(zhì)氨基酸序列改變的突變摸柄，會增加新抗原負擔颤练，這支持將同義突變排除在腫瘤突變負荷（TMB）之外。
3. 此外驱负，盡管插入/缺失變異較為罕見嗦玖，但它們通常比錯義突變更具免疫原性英支，這表明插入/缺失變異和錯義突變負擔可能值得作為單獨的指標或作為加權(quán)指標組合的一部分進行探究谴麦。

para

1. TMB包括在癌癥發(fā)病前積累的任何體細胞突變，以及隨時間演化的眾多癌細胞克隆中的突變吹泡。
2. 在起源于高度自我更新組織的癌癥中酪术，如慢性淋巴細胞白血病器瘪、結(jié)直腸癌和卵巢癌，估計有超過一半的體細胞突變發(fā)生在腫瘤啟動之前绘雁。
3. 特定的病因?qū)W因素和病變機制可以在腫瘤演化的不同階段起作用（圖1a）橡疼。
4. 因此，TMB在不同癌癥類型之間和內(nèi)部都具有很高的變異性庐舟。
5. 為了說明TMB在癌癥類型內(nèi)部和之間的變異性欣除，我們繪制了TCGA隊列中每種腫瘤類型的錯義突變和插入缺失負擔圖（圖2）。
6. 散點圖顯示高TMB與與DNA修復缺陷相關(guān)的突變（主要發(fā)生在結(jié)直腸癌挪略、胃癌和子宮內(nèi)膜癌）以及與煙草煙霧暴露（主要是肺癌）和UV光暴露（黑色素瘤）相關(guān)历帚。
7. 具有突變導致校對缺陷（PRD）的腫瘤具有極高的錯義突變負擔（中位數(shù)895废酷，2.5–97.5%分位數(shù)25–11,100）和較高的中位數(shù)插入缺失負擔（12，0–429）抹缕。
8. 具有錯配修復缺陷（MMRd）的腫瘤具有非常高的錯義突變負擔（543澈蟆，112–9,000）和極高的插入缺失負擔（82，0–445）卓研。
9. 相比之下趴俘，具有同源重組修復缺陷的腫瘤的錯義突變負擔和插入缺失負擔較低（90，23–707和5奏赘，0–27）寥闪，而在DNA修復能力強的腫瘤中更低（37，4–474和2磨淌，0–16）疲憋。
10. 高TMB特別可能出現(xiàn)在暴露于強力誘變劑，如煙草煙霧和UV光的腫瘤中梁只，如吸煙相關(guān)的肺癌和皮膚黑色素瘤缚柳。
11. 極高的TMB也可見于具有MMRd和PRD的腫瘤，這一類別主要包括結(jié)腸搪锣、直腸秋忙、胃和子宮內(nèi)膜的腺癌。

Fig. 2: Pan-cancer analysis of missense mutation and indel burden.

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Box 1 Definition and measurement of tumour mutational burden

• 這項分析是使用來自癌癥基因組圖譜隊列168的公開可用數(shù)據(jù)進行的构舟。垂直線標記了199個錯義突變的截止點灰追，當使用全外顯子測序數(shù)據(jù)進行分析時，將TMB高與TMB低腫瘤區(qū)分開狗超。
• 圖a展示了按癌癥類型分類的錯義突變和插入缺失負擔弹澎。圖b展示了按DNA修復缺失類型分類的腫瘤。
• 錯配修復缺失（MMRd）是通過分析至少具有100個錯義突變的腫瘤中C(C > A)N努咐、G(C > T)N和Y(A > G)N信號突變的比例來確定的苦蒿，具體描述見其他文獻169。
• 校對缺失（PRD）是通過檢測POLE或POLD1中的有害突變來確定的麦撵。
• 同源重組修復缺失（HRD）是基于至少42的HRDsum得分來確定的刽肠。
• COAD/READ溃肪，結(jié)直腸腺癌免胃；LUAD，肺腺癌惫撰；LUSC羔沙，肺鱗狀細胞癌；SKCM厨钻，皮膚黑色素瘤扼雏；STAD坚嗜，胃腺癌；UCEC诗充，子宮體子宮內(nèi)膜癌苍蔬。
• 腫瘤突變負荷（TMB）通常定義為癌細胞基因組編碼DNA序列（CDS）中體細胞錯義突變的總數(shù)，可以通過全外顯子組測序（WES）對配對的腫瘤和非惡性樣本進行測量蝴蜓。體細胞變異的檢測受到變異等位基因頻率（VAF）的影響碟绑，VAF定義為支持該變異的高質(zhì)量讀數(shù)與該基因組位置的總讀數(shù)之比。腫瘤純度定義為組織樣本中癌細胞占總細胞數(shù)的百分比茎匠。腫瘤樣本中存在的非腫瘤細胞（如基質(zhì)格仲、免疫和非惡性組織細胞，攜帶野生型等位基因）都會影響腫瘤純度诵冒，并強烈影響任何感興趣的突變的VAF凯肋。因此，腫瘤純度有限會導致檢測到的VAF較低汽馋，VAF過濾后通過的突變數(shù)量減少侮东，從而導致TMB測量的偏差。癌癥基因組圖譜（TCGA）隊列中不同腫瘤純度水平的模擬表明豹芯，腫瘤純度≥40%時可以控制TMB測量中的偏差苗桂。在臨床研究和收集隊列的回顧性分析中，199個突變的臨界值被證明可以為患者接受免疫檢查點抑制劑（ICIs）的療效提供分層依據(jù)告组。這個199個CDS錯義突變的臨界值可以與基于面板測序的TMB的10個突變/Mb臨界值對應煤伟。然而，來自全國TMB協(xié)調(diào)研究的數(shù)據(jù)表明木缝，TMB測量和最適當?shù)呐R界值在不同檢測方法中有所不同便锨，這些研究建議了用于對齊的方法和工具。
• 面板測序TMB（psTMB）通過測序CDS的限制區(qū)域來提供TMB的近似值我碟。psTMB通常包括各種類型的突變（包括錯義突變放案、無義突變、插入缺失突變和剪接位點突變）矫俺，但排除了同義突變和已知的致癌突變吱殉。與≥10個突變/Mb的臨界值一起，F(xiàn)DA已批準psTMB作為一種預測性生物標志物厘托，用于腫瘤不可知論的帕博利珠單抗（pembrolizumab）治療那些沒有可用標準治療方案的患者友雳。雖然不進行配對非惡性DNA測序也可以測量psTMB，但這種方法可能會降低psTMB測量的準確性铅匹。如果缺少配對的非惡性參考押赊，需要使用SNP數(shù)據(jù)庫和生物信息學算法來近似過濾生殖系變異，這可能會導致錯誤分類包斑。僅調(diào)查CDS的限制區(qū)域會引入psTMB測量固有的隨機誤差流礁。該隨機誤差（以psTMB的變異系數(shù)表示）與面板大小的平方根和TMB的平方根成反比涕俗，這意味著面板大小≥1Mb時才能實現(xiàn)準確的TMB量化。然而神帅，對于1.34Mb的面板和TMB為20個突變/Mb的腫瘤再姑，隨機誤差超過了來自生殖系突變過濾、技術(shù)變異和生物學變異的其他誤差類型的影響找御。因此询刹，當前使用約1Mb面板觀察到的pTMB的準確性可以通過使用覆蓋>2Mb的面板或WES來提高。多個國家的倡議已經(jīng)嘗試在不同的測序面板萎坷、實驗室和生物信息學流程中協(xié)調(diào)和標準化psTMB測量凹联。
• 祖籍校正的TMB通過對特定祖籍群體中的TMB進行線性重新校準實現(xiàn)，該群體使用了僅腫瘤測序哆档。此校正考慮了基于白人患者SNP數(shù)據(jù)庫的生物信息學過濾引入的偏差蔽挠。
• 血液TMB提供了一種非侵入性替代組織TMB的方法，適用于難以或無法獲得足夠組織用于分子檢測的情況瓜浸。血液TMB的另一個潛在優(yōu)勢是能夠分析與疾病相關(guān)的所有基因組變異澳淑，包括轉(zhuǎn)移瘤，同時避免與單一部位腫瘤活檢采樣相關(guān)的偏差插佛。這種方法的缺點包括依賴于循環(huán)腫瘤DNA的釋放杠巡，以及檢測全游離DNA中突變所需的高水平測序覆蓋率。
• 腫瘤插入缺失負荷（TIB）是腫瘤基因組CDS中插入缺失突變的總數(shù)雇寇。在大多數(shù)腫瘤中氢拥，移碼突變遠比框內(nèi)插入和缺失突變常見，并構(gòu)成TIB的大部分锨侯。例如嫩海，在TCGA隊列中的腫瘤中，TIB的84%是移碼突變囚痴，而框內(nèi)插入和框內(nèi)缺失分別僅占此指標的2%和14%叁怪。TMB和TIB應分開確定，因為移碼插入缺失突變的免疫原性遠高于替代突變深滚，并且在相同的癌癥類型中奕谭，不同類型的突變比例差異顯著。

Measurement and confounders

para

1. 腫瘤的TMB可以通過對同一患者取得的配對腫瘤和生殖細胞樣本進行全外顯子測序來確定痴荐。
2. 或者血柳，可以通過目標面板測序方法近似計算TMB，這種方法僅能評估編碼DNA序列（CDS）的一部分蹬昌。
3. 在常規(guī)臨床實踐中混驰，通常只對腫瘤材料進行面板測序攀隔，這是由于更簡單的物流以及避免額外的生殖細胞測序所需的努力和成本皂贩。
4. 相比之下栖榨，增加生殖細胞測序需要實施平行的流程以及相關(guān)的物流，以血液或非惡性組織樣本確保在臨床相關(guān)的時間框架內(nèi)完成明刷。
5. 在只有腫瘤的情況下婴栽，需要使用SNP數(shù)據(jù)庫（針對常見SNP）和生物信息學算法（針對罕見和/或私人SNP）來過濾掉生殖細胞突變，而不是依賴由非惡性樣本定義的基線來進行體細胞變異調(diào)用辈末。

para

1. 除了不同的實驗室檢測方法外愚争，還可以使用不同的TMB定義和不同的生物信息學算法來確定TMB（框1）。
2. 例如挤聘，在許多全外顯子測序（WES）研究中轰枝，只包括錯義突變定義已被使用，而在大多數(shù)基于panel的測序方法中组去，TMB計算包括了更廣泛的突變類別鞍陨。
3. 使用的實驗室和生物信息學方法的不同提出了一個重要的疑問，即不同檢測方法之間的可比性从隆，并呼吁努力彌補不同方法之間性能上的任何差距诚撵。
4. TMB測量的協(xié)調(diào)一致已經(jīng)在由癌癥研究之友和德國病理學質(zhì)量（QuIP）倡議進行的研究中得到解決。
5. 在比較了使用不同檢測方法和在不同實驗室獲得的TMB結(jié)果之后键闺，可以得出以下一般性結(jié)論：應該在共識指南中定義TMB測量的最佳實驗室和生物信息學實踐寿烟；應該使用通用參考標準來校準TMB，以確保不同檢測方法和不同實驗室之間TMB截止值以及任何相應的患者分層準確性的最佳可重復性辛燥。
6. 2023年發(fā)表的數(shù)據(jù)表明筛武，使用WES測量的TMB在德國五個中心之間可以實現(xiàn)良好的實驗室間可重復性（Pearson R值為0.97–0.99）。

para

1. TMB測量的主要潛在混雜因素包括生物學變異性挎塌、技術(shù)變異性畅铭、腫瘤純度不足、僅對腫瘤組織進行測序時對生殖細胞突變的精確過濾以及進行panel測序時的隨機變異性勃蜘。
2. 一些研究通過分析從同一腫瘤獲得的兩個或更多組織塊來研究TMB的生物學變異性硕噩。
3. 對于NSCLC患者的樣本，所有組織塊中TMB分類的一致性（在10 mut/Mb的截止點處為高與低）在85-90%的腫瘤中觀察到缭贡。

para

1. 技術(shù)變異性指的是在重復分析同一DNA樣本后出現(xiàn)的TMB差異炉擅。
2. 在美國癌癥研究朋友會與德國QuIP TMB研究中，對TMB的實驗內(nèi)和實驗室間技術(shù)變異性范圍進行了調(diào)查阳惹。
3. 為了成功和準確測量TMB谍失，實驗室相關(guān)因素和生物信息學相關(guān)因素都至關(guān)重要。
4. 突變調(diào)用需要靈敏莹汤，但同時需要特異以區(qū)分突變和可能的測序人工產(chǎn)物快鱼，例如，由于福爾馬林固定可能導致的人工產(chǎn)物。
5. QuIP研究中的研究者確定以下因素是為成功測量TMB的關(guān)鍵：實施讀取去重策略以區(qū)分來自PCR重復的不同DNA鏈的讀取抹竹，獲取具有足夠腫瘤純度和足量DNA的樣本线罕。

para

1. 變異等位基因頻率（VAF）被定義為支持變異的讀段數(shù)與調(diào)查序列位點的總讀段數(shù)之比。
2. 在癌癥組織中窃判，VAF受樣本的腫瘤純度钞楼、突變的克隆性以及受影響和未受影響的基因拷貝數(shù)的影響。
3. 為了進行變異調(diào)用袄琳，需要設置一個VAF閾值询件，以確保敏感和特異的變異檢測。
4. 在臨床實踐中唆樊，VAF閾值通常被設置為5%宛琅，這樣在測序覆蓋度為200×時，所有被調(diào)用的變異至少由10個讀段支持逗旁。
5. 只有高于VAF閾值的變異才被包括在腫瘤突變負荷（TMB）的計算中夯秃。

para

1. 對腫瘤純度對TMB測量的影響評估表明，在肺腺癌痢艺、肺鱗狀細胞癌仓洼、尿路上皮癌和其他癌癥類型患者的樣本中，腫瘤純度與TMB測量值存在顯著的正相關(guān)關(guān)系堤舒。
2. 考慮到這些觀察結(jié)果色建，我們使用計算機模擬來模擬腫瘤純度對檢測TMB高腫瘤能力的影響（見圖3）。
3. 較低的腫瘤純度會導致對VAF的估計值降低舌缤，并且被認定對TMB有貢獻的變異數(shù)量也會減少箕戳。
4. 因此，我們模擬了較低的腫瘤純度国撵，考慮了腫瘤基因在突變位置處的拷貝數(shù)陵吸，并隨后評估了變體信號是否保持在VAF閾值以上以便納入TMB（此處為5%）。
5. 總體而言介牙，應用模擬的腫瘤純度降低導致VAF降低壮虫，進而導致TMB降低。
6. 當模擬的腫瘤純度為60%环础、40%和20%并與80%的參考值進行比較時囚似，中位TMB分別降低了2%、10%和32%线得。
7. 對于TMB估計最差的10%純度腫瘤樣本饶唤，TMB分別降低了12%、35%和77%或更多贯钩。
8. 將這些結(jié)果與199個突變的標準值相關(guān)聯(lián)募狂，在泛癌癥隊列中檢測高TMB的敏感性分別為腫瘤純度為60%办素、40%和20%的98%、90%和62%祸穷。
9. 對于頭頸癌性穿、肺腺癌、肺鱗狀細胞癌和皮膚黑色素瘤患者的樣本粱哼，腫瘤純度為40%時季二，檢測高TMB的敏感性分別為80%檩咱、89%揭措、92%和91%。
10. 總結(jié)來說刻蚯，對于至少60%腫瘤純度的樣本绊含，TMB測量是準確的，檢測高TMB的敏感性接近100%炊汹。
11. 相比之下躬充，當腫瘤純度低于40%時，TMB被大幅低估讨便，導致敏感性降低充甚，相當一部分可能從ICIs獲益的患者被漏診。
12. 因此霸褒，選擇用于TMB測量的組織樣本應確保最低腫瘤純度為60%伴找，絕對不能低于40%。
13. 開發(fā)能夠準確校正低腫瘤純度TMB讀數(shù)的生物信息學方法是減輕低樣本純度時TMB高腫瘤漏檢的一種潛在方法废菱。
14. 已經(jīng)開發(fā)出一種此類方法技矮，使用這種方法生成的校正TMB在預測臨床結(jié)果方面優(yōu)于傳統(tǒng)的TMB，當回顧性地應用于接受ICIs的患者隊列時50殊轴。
15. 改進低純度腫瘤樣本處理的其它潛在方法包括通過增加測序深度提高突變檢測的敏感性衰倦，或者使用克隆TMB（cTMB），這是一個只包括高VAF的骨干突變的指標旁理，作為一種潛在的更穩(wěn)健的總TMB替代指標樊零。

Fig. 3: Influence of tumour purity on TMB measurement.

[圖片上傳失敗...(image-dda657-1728378050263)]

1. 使用來自癌癥基因組圖譜（TCGA）子隊列的公開數(shù)據(jù)進行了不同腫瘤純度水平的模擬，這些腫瘤的純度≥80%孽文，且有可用的來自基因分型的拷貝數(shù)數(shù)據(jù)（n = 4,900）淹接。
2. 我們模擬了具有均質(zhì)腫瘤純度的隊列，這些純度從10%到80%不等叛溢。
3. 將10–70%的腫瘤純度與80%的腫瘤純度進行了比較塑悼，后者作為參考。
4. 具有模擬純度q的腫瘤的腫瘤突變負荷（TMB）計算為變體等位基因頻率（VAF）在純度=q≥5%時的錯義突變數(shù)量楷掉，其中模擬腫瘤的變體VAF與原始VAF的關(guān)系為VAF（純度=q）= d(p)/d(q) × VAF（純度=p）厢蒜，d(x) = 1 + 2/CN × (1/x – 1)霞势。
5. 在這里，CN是腫瘤在突變區(qū)域內(nèi)的拷貝數(shù)斑鸦。
6. a愕贡，相對于參考，檢測到的低純度腫瘤的TMB（以%）巷屿。
7. 框表示10%固以、25%、50%嘱巾、75%和90%的分位數(shù)憨琳。
8. b，檢測TMB高（≥199錯義突變）腫瘤的敏感性相對于80%參考旬昭。
9. 條表示95%置信區(qū)間篙螟。
10. c，特定癌癥類型中檢測TMB高腫瘤的敏感性（提供的數(shù)據(jù)是至少有10個TMB高腫瘤的實體）问拘。
11. BLCA遍略，膀胱尿路上皮癌；BRCA骤坐，乳腺癌浸潤性癌绪杏；CESC，宮頸鱗狀細胞癌和子宮內(nèi)膜腺癌纽绍；COAD蕾久，結(jié)直腸腺癌；GBM顶岸，膠質(zhì)母細胞瘤腔彰；HNSC，頭頸鱗狀細胞癌辖佣；LIHC霹抛，肝細胞肝癌；LUAD卷谈，肺腺癌杯拐；LUSC，肺鱗狀細胞癌世蔗；PANCAN端逼，泛癌癥圖譜，包括TCGA分析的33種癌癥類型污淋；SKCM顶滩，皮膚黑色素瘤；UCEC寸爆，子宮內(nèi)膜癌礁鲁。

para

1. 生物信息學變異過濾是缺乏成對非惡性DNA時的必要步驟盐欺，也是技術(shù)變異性的另一個來源。
2. 常見的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)可以很容易地根據(jù)SNP數(shù)據(jù)庫（如gnomAD51）被過濾掉仅醇。
3. 然而冗美，由于依賴于使用檢測到的變異等位基因頻率(VAF)作為輸入的大約算法，罕見或私有的SNPs的過濾更易出錯析二。
4. 此外粉洼，已有研究證明患者的祖先會影響生物信息學生殖細胞系過濾方法的準確性，導致非白人患者的腫瘤突變負荷(TMB)值更高38叶摄。
5. 這種偏差可以用用于生殖細胞系過濾的SNP數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容來解釋属韧，包括來自白人患者的數(shù)據(jù)集比來自其他人的數(shù)據(jù)集更多。
6. 為了糾正這種偏差准谚，研究者們根據(jù)患者祖先分層挫剑，利用線性模型重新校準了僅腫瘤測序設置中測量的TMB去扣，該模型將僅腫瘤TMB和腫瘤-生殖細胞系TMB相關(guān)聯(lián)52柱衔。
7. 經(jīng)過校正的祖先TMB在將兩個回顧性隊列分層以從ICIs中獲益方面，優(yōu)于傳統(tǒng)的TMB愉棱。
8. 盡管如此唆铐，在分層后，10 mut/Mb截止點的TMB仍然具有預測性奔滑，并在非洲艾岂、歐洲和亞洲或其他背景的大型回顧性隊列研究中達到統(tǒng)計學顯著性53。
9. 這些研究支持這樣一個觀點朋其，即10 mut/Mb截止點的TMB可以跨血統(tǒng)預測ICIs的益處王浴。
10. 然而，目前用于生殖細胞系過濾的方法和數(shù)據(jù)庫以及應用于特定患者群體的TMB截止值可能并非最理想梅猿，這個問題值得進一步研究氓辣。

para

1. 當應用于面板測序數(shù)據(jù)時，TMB 需要從分析過的 CDS 部分進行近似袱蚓，這意味著它是一個樣本的估計值钞啸，而不是一個精確的評估。
2. 因此喇潘，會引入一個與面板大小的逆平方根和提供的 TMB 讀數(shù)的逆平方根成比例的隨機誤差体斩。
3. 對于目前在臨床研究和臨床實踐中使用的小面板，與面板大小相關(guān)的隨機誤差可能是相當大的颖低。
4. 利用誤差建模絮吵，結(jié)合生物學誤差、技術(shù)誤差忱屑、遺傳變異的假陽性和假陰性檢測以及隨機誤差的數(shù)據(jù)蹬敲，分析了不同混淆因素對 TMB 測量變異性的貢獻程度扼褪。
5. 對于使用大面板分析的 TMB 為 0–20 mut/Mb 的腫瘤，面板大小是影響測量變異性的最主要來源粱栖，占總 TMB 方差的超過一半话浇。
6. 通過從未接受 ICIs 的患者的 WES 數(shù)據(jù)中抽取樣本模擬面板測序叛本，使用小面板（覆蓋 <0.5 Mb 的 CDS）測量的 TMB 值比使用完整的 WES 數(shù)據(jù)集測量的 TMB 的預測價值要低利赋，盡管即使是使用大面板（1–1.5 Mb 的 CDS）測量的 TMB 值在數(shù)值上也比使用 WES 測量的 TMB 的預測價值要低髓棋。
7. 因此榛鼎，強烈建議至少包含 1 Mb CDS 的面板用于 TMB 測量喻喳，而使用甚至更大的面板的效果值得進一步的臨床研究户誓。

Limitations of clinical use

para

1. 多項研究已經(jīng)證明了TMB與ICIs的應答之間存在正相關(guān)關(guān)系嫁赏，以及與接受化療的患者相比磨隘，TMB高的腫瘤患者在使用ICIs后的生存結(jié)果有所改善价认。
2. 然而嗅定，許多這些研究提供的是廣泛TMB層次上的平均結(jié)果數(shù)據(jù)，并且/或者分析了包含多種不同腫瘤類型患者的多個研究的數(shù)據(jù)用踩。
3. 其他專注于TMB與特定腫瘤類型患者對ICIs應答相關(guān)性的研究渠退，常常無法確認在更多樣化隊列中觀察到的積極關(guān)聯(lián)，這表明TMB的臨床效用可能存在局限性脐彩。

para

1. TMB是一個連續(xù)變量碎乃，這使得它在臨床決策中分類存在固有的挑戰(zhàn)。
2. 特別是惠奸，10 mut/Mb的截止值是否最優(yōu)且在所有癌癥類型中同樣有效梅誓，以及腫瘤的TMB接近與遠離這一截止值對臨床結(jié)果的影響，需要進一步的研究佛南。
3. 通過比較TMB高（例如前20%分位數(shù)）與TMB低腫瘤梗掰，以及將TMB作為一個連續(xù)變量應用，研究者報告了大多數(shù)癌癥類型接受ICIs治療的高或更高TMB患者的總生存期（OS）顯著改善嗅回，而在未接受ICIs治療的患者中及穗，TMB并沒有成為普遍的預后特征。
4. 這些多變量生存分析為多種癌癥類型包括非小細胞肺癌（NSCLC）妈拌、黑色素瘤拥坛、頭頸癌、結(jié)直腸癌尘分、食管胃癌和尿路上皮癌的TMB與OS之間建立了顯著的正相關(guān)猜惋，盡管有一些例外，如膠質(zhì)瘤培愁。
5. 即使當黑色素瘤或NSCLC患者的數(shù)據(jù)被排除在分析之外著摔，TMB作為一個連續(xù)變量與每種組織學的 top 20%以及改善OS之間的統(tǒng)計學顯著相關(guān)性仍然存在。
6. 本研究支持的觀點是定续，應用更高且特定于癌癥類型的TMB截止值可能比單一固定閾值更好地對患者進行分層谍咆，從而從ICIs治療中獲益禾锤。
7. 在Keynote-158中，支持pembrolizumab的實體無關(guān)批準摹察，報告了TMB分別為<10恩掷、10–13和>13 mut/Mb的腫瘤的響應率為6.7%、12.5%和37%供嚎，顯示了在10 mut/Mb截止值下響應者分離的不完全黄娘。
8. 這一截止值是基于早期涉及NSCLC患者的回顧性研究預先指定的。
9. 進一步驗證最優(yōu)的克滴、可能是特定于癌癥類型的TMB截止值逼争，以更準確的選擇最有可能從ICIs治療中獲益的患者是必要的。

para

1. 在之前討論的分析中劝赔，比較了不同的TMB截斷值誓焦，結(jié)直腸癌（CRC）患者中前20%的TMB截斷值特別高（52 mut/Mb），這可能反映了MSI-H在這個亞組中的流行性着帽。
2. 這項研究強調(diào)了MMRd和POLE/POLD1突變狀態(tài)對從ICIs獲益的預測價值杂伟，以及與環(huán)境致癌物（如紫外線輻射和煙草）暴露相關(guān)的超突變腫瘤。
3. 然而启摄，專注于MSI-H腫瘤的研究發(fā)現(xiàn)稿壁，一些患者對ICIs存在原發(fā)性耐藥幽钢，表明MSI-H在這個背景下是一個不完美的生物標志物歉备。
4. 當從分析中去除MSI-H腫瘤時，10 mut/Mb的TMB截斷值僅在幾種癌癥類型中預測獲益匪燕，包括轉(zhuǎn)移性頭頸癌蕾羊、非小細胞肺癌和黑色素瘤，但在其他幾種惡性腫瘤中則不是帽驯。
5. 相比之下龟再，其他幾項涉及MSI-H癌癥患者的研究顯示，TMB或indel突變負荷與ICI反應之間存在可測量的正相關(guān)關(guān)系尼变。
6. 在一項單中心的事后分析中利凑，作者提出，對ICIs無反應的MSI-H和MMRd CRC亞組可能反映了MSI-H或MMR狀態(tài)的誤診嫌术。
7. MSI-H/MMRd腫瘤的TMB遠高于具有熟練DNA修復的腫瘤哀澈；因此，TMB的評估可能被用作一種質(zhì)量控制方法度气，并支持避免在此背景下誤診割按。
8. 總之，目前以TMB截斷值≥10 mut/Mb的腫瘤不可知FDA加速批準派姆單抗可能過于寬泛磷籍，這表明需要考慮的不僅僅是絕對TMB适荣，還有基礎癌癥類型现柠。

para

1. TMB的預測價值可能取決于所考慮的具體治療方案，并且觀察到在PD-1–PD-L1軸的阻斷中加入CTLA4阻斷時弛矛，其預測價值仍然存在够吩。
2. 相比之下，對于接受ICIs和化療聯(lián)合治療的患者丈氓，TMB可能會完全失去其預測價值废恋，正如在Keynote-189、Keynote-407和Keynote-21研究中招募的NSCLC患者所觀察到的那樣扒寄。
3. 這個問題不僅特定于TMB鱼鼓，還影響其他幾種免疫相關(guān)生物標志物，包括基于組織的（如PD-L1）和基于血液的生物標志物（如淋巴細胞與中性粒細胞比率以及晚期肺癌炎癥指數(shù)）该编，當化療與ICI同時進行時迄本，所有這些生物標志物都會失去其預測能力。
4. 通常课竣，當兩種療法結(jié)合使用時嘉赎，判斷反應和抵抗是否與化療、ICIs或兩者都相關(guān)變得相當困難于樟，這使得生物標志物分析更具挑戰(zhàn)性公条。

para

1. 總之，TMB在預測ICIs益處方面既具有有限的敏感性也具有特異性迂曲。
2. 為了緩解這些局限性靶橱，研究了幾種策略：用腫瘤新抗原負擔（TNB）或HLA校正的TMB替代TMB，以解決基礎突變的變異性免疫原性路捧；
3. 細化經(jīng)典TMB关霸，以包含某些新概念，包括cTMB杰扫、持久性TMB（pTMB）和突變特征队寇；
4. 將TMB與其他生物標志物相結(jié)合，例如PD-L1章姓、MSI-H佳遣、STK11/KEAP1突變、派生淋巴細胞與中性粒細胞比率及/或免疫相關(guān)基因表達特征凡伊，以提高接受化療免疫治療方案的患者的TMB預測有效性零渐。

Fig. 4: Concepts for the refinement of tumour mutational burden.

[圖片上傳失敗...(image-e75e4b-1728378050263)]

• 遺傳改變的免疫學相關(guān)性受其表達、突變蛋白處理成新肽段及其后續(xù)呈遞以及處理過的新肽段的識別特征所調(diào)控窗声。
• 這里描述的亞組考慮了這些特性相恃，以得到總腫瘤突變負荷(TMB)的精細版本。
• 克隆性TMB關(guān)注的是干性突變，這些突變是所有癌細胞共有的改變拦耐。
• 因此耕腾，克隆性新抗原可以用來識別起源于特定腫瘤的所有細胞。
• 表達性TMB捕獲的是表達基因的突變負荷杀糯，并且只包括在mRNA水平上顯現(xiàn)的改變扫俺。
• 腫瘤新抗原負荷包括由表達的體細胞突變產(chǎn)生的新表位，這些突變導致肽序列改變固翰，并且預計能被免疫系統(tǒng)識別狼纬。
• 彩色區(qū)域?qū)诒磉_的(黃色)，新抗原性的(紅色)和剩余的突變(灰色)骂际。
• 實色和淺色陰影分別指的是克隆性和亞克隆性突變疗琉。
• DNV，二核苷酸變異歉铝；pTMB盈简，持續(xù)性TMB；SBS太示，單堿基替換柠贤；SNV，單核苷酸變異类缤；SV臼勉，結(jié)構(gòu)變異。

Tumour neoantigen burden

para

1. TMB 被用作新抗原存在的替代指標餐弱，盡管并非所有突變類型在產(chǎn)生免疫原性新抗原的能力上都是等效的宴霸。
2. 例如，與僅影響單個氨基酸的錯義突變不同岸裙，移碼突變會徹底改變蛋白序列直至下一個終止密碼子猖败，因此很可能會產(chǎn)生更多的新表位。
3. 移碼突變可能導致產(chǎn)生幾乎隨機的肽序列降允，這些序列與遺傳表位的高度不相似可能為特定的抗腫瘤免疫反應提供機會，盡管需要考慮這些改變產(chǎn)生的 mRNAs 是否容易受到無義介導的降解或其他轉(zhuǎn)錄后過程的影響艺糜。
4. TNB 通過具體量化導致免疫原性新肽或免疫原性新肽總和的突變子集來精煉 TMB剧董。

para

1. 體細胞突變觸發(fā)特異性免疫識別癌細胞，這些癌細胞展示它們相關(guān)的新的抗原破停，盡管抗原展示依賴于完整的抗原處理和展示途徑翅楼，以及充足的T細胞啟動、擴展和抗原識別（圖1b-d）真慢。
2. 腫瘤基因組中CDS的非同義突變導致突變蛋白的表達毅臊，這些蛋白可作為新抗原發(fā)揮作用。
3. 突變蛋白首先必須被蛋白酶體處理黑界，產(chǎn)生新的肽段管嬉，這些肽段可以被MHC I類或II類分子展示皂林，并促進腫瘤特異性免疫反應。
4. MHC I類分子由所有有核細胞表達蚯撩，并將長度為8-12個氨基酸的肽段展示給CD8+ T細胞础倍。
5. MHC II類分子主要由專業(yè)的抗原呈遞細胞（如樹突狀細胞）表達，并將長度為13-25個氨基酸的肽段展示給CD4+ T細胞胎挎。
6. 為了激發(fā)抗腫瘤免疫反應沟启，新抗原需要：表達、處理并運輸?shù)絻?nèi)質(zhì)網(wǎng)犹菇；由MHC分子展示并被T細胞識別德迹。
7. 為了解決這三個步驟，已經(jīng)開發(fā)出了預測抗原處理揭芍、抗原結(jié)合親和力和抗原識別的計算機模擬方法浦辨。
8. 生物信息學預測工具可以使用機器學習以及結(jié)合親和力數(shù)據(jù)和/或質(zhì)譜識別的HLA釋放配體作為訓練數(shù)據(jù)，成功解決前兩個步驟沼沈。
9. 關(guān)于抗原處理或抗原處理與結(jié)合親和力結(jié)合的大型數(shù)據(jù)集是公開可用的流酬，例如，來自免疫表位數(shù)據(jù)庫（IEDB）列另、SysteMHC Atlas和蛋白質(zhì)組學識別數(shù)據(jù)庫（PRIDE）芽腾，而關(guān)于抗原識別的數(shù)據(jù)則因缺乏有效的高通量分析方法而較少。

para

1. 為了說明計算型新抗原預測的最新進展页衙，我們對包含在TCGA泛癌癥隊列中的腫瘤中存在的突變進行了分析摊滔，使用了四種已發(fā)布的新抗原預測工具，這些工具都基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡店乐，用于預測肽與MHC I類分子的結(jié)合（圖5）艰躺。
2. NetMHC 4.0和MHCFlurry 1.2是針對每種HLA類型分別訓練的基因特異性預測器，這些工具通過半最大抑制濃度（IC50）預測抗原結(jié)合親和力眨八，并基于500 nM的閾值將結(jié)合抗原與不結(jié)合抗原區(qū)分開來腺兴。
3. 相比之下，MHCPan 4.1和MHCFlurry 2.0是泛癌癥預測器廉侧，以HLA和肽序列作為輸入進行訓練页响。
4. 對于這些工具，分析了兩個截止值段誊，分別對應弱結(jié)合者（截止值0.5%）和強結(jié)合者（截止值2%）闰蚕。
5. 對于所有分析的 新抗原預測方法，在TCGA泛癌癥隊列中连舍，腫瘤非自體突變負擔（TNB）和腫瘤突變負擔（TMB）之間的相關(guān)性為中等至強（Spearman相關(guān)系數(shù)0.65–0.79）没陡。

Fig. 5: Immunogenicity of mutations and tumour neoantigen burden.

[圖片上傳失敗...(image-df6ade-1728378050262)]

• 對來自TCGA泛癌癥隊列數(shù)據(jù)中的突變進行了分析，并使用四種新抗原預測算法評估了MHC I類的呈遞情況。
• a盼玄，根據(jù)移碼和非移碼突變分開的綁定親和力或洗脫配體排名分數(shù)的分布贴彼。
• 垂直線表示與HLA I類分子結(jié)合的截止值。
• 對于NetMHC 4.0和MHCFlurry 1.2强岸，截止值在IC50 = 500 nM锻弓。
• 對于NetMHCPan 4.1和MHCFlurry 2.0，分析了對應于弱結(jié)合劑（WBs蝌箍，0.5%）和強結(jié)合劑（SBs青灼，2%）的兩個截止值。
• b妓盲，分別顯示錯義突變杂拨、移碼突變、非移碼缺失和非移碼插入的MHC I類呈遞突變百分比悯衬。
• 所示數(shù)據(jù)為所有分析腫瘤的平均值和標準偏差弹沽。
• 腫瘤新抗原負荷（TNB）與腫瘤突變負荷（TMB）呈中等至強相關(guān)（泛癌癥隊列中的Spearman相關(guān)系數(shù)：NetMHC 4.0：0.67，MHCFlurry 1.2：0.65筋粗，NetMHCPan 4.1 WB：0.79策橘，NetMHCPan 4.1 SB：0.68，MHCFlurry 2.0 WB：0.79和MHCFlurry 2.0 SB：0.79）娜亿。
• c丽已，頂部，每種癌癥類型中TMB高（≥199錯義突變）和TNB高（將TMB截止值轉(zhuǎn)移到TNB以最大化約登指數(shù)）的腫瘤百分比买决。
• 誤差線（最小至最大百分比）指的是六種新抗原預測方法的結(jié)果沛婴。
• 底部，相對于所有突變（TNB/TMB）的呈遞突變百分比督赤。
• 所示數(shù)據(jù)為每種特定腫瘤類型的平均值嘁灯。
• ACC，腎上腺皮質(zhì)癌躲舌；BLCA丑婿，膀胱尿路上皮癌；BRCA孽糖，乳腺浸潤性癌枯冈；CESC，宮頸鱗狀細胞癌和宮頸腺癌办悟；CHOL，膽管癌滩褥；COAD病蛉，結(jié)直腸腺癌；COADREAD，結(jié)直腸腺癌铺然；DLBC俗孝，彌漫大B細胞淋巴瘤；ESCA魄健，食管癌赋铝；GBM，膠質(zhì)母細胞瘤沽瘦；HNSC革骨，頭頸鱗狀細胞癌；KICH析恋，腎嫌色細胞癌良哲；KIRC，腎透明細胞癌助隧；KIRP筑凫，腎乳頭狀細胞癌；LAML并村，急性髓系白血参∈怠；LGG哩牍，腦低級別膠質(zhì)瘤棚潦；LIHC，肝細胞癌姐叁；LUAD瓦盛，肺腺癌；LUSC外潜，肺鱗狀細胞癌原环；MESO，間皮瘤处窥；OV嘱吗，卵巢漿液性囊腺癌；PAAD滔驾，胰腺腺癌谒麦；PANCAN，泛癌癥圖譜哆致，包括TCGA中分析的所有33種癌癥類型绕德；PCPG，嗜鉻細胞瘤和副神經(jīng)節(jié)瘤摊阀；POLE耻蛇，聚合酶ε踪蹬；PRAD，前列腺腺癌臣咖；SARC跃捣，肉瘤；SKCM夺蛇，皮膚黑色素瘤疚漆；STAD，胃腺癌刁赦；TGCT娶聘，睪丸生殖細胞腫瘤；THCA截型，甲狀腺癌趴荸；THYM，胸腺瘤宦焦；UCEC发钝，子宮內(nèi)膜癌；UCS波闹，子宮肉瘤酝豪；UVM，葡萄膜黑色素瘤精堕。
• MSI孵淘，微衛(wèi)星不穩(wěn)定；MSS歹篓，微衛(wèi)星穩(wěn)定瘫证。

para

1. 為了模擬基于TNB的分類系統(tǒng)，并將其與已建立的基于TMB的分類系統(tǒng)進行比較庄撮，可以將TMB的截止值199個錯義突變（對應于10 mut/Mb）通過最大化泛癌癥隊列中的約登指數(shù)（敏感性和特異性的總和）轉(zhuǎn)換為TNB的截止值背捌。
2. 對于所有研究的算法，預測由MHC I每腫瘤呈現(xiàn)的突變百分比在癌癥類型之間有顯著差異（所有P < 1 × 10^-100）洞斯。
3. 因此毡庆，對于某些癌癥類型，被分類為TMB高和TNB高的腫瘤百分比有顯著差異（圖5c）烙如。
4. 因此么抗，應用泛癌癥截止值對TNB而不是TMB進行分類，導致腫瘤分類上有實質(zhì)性差異亚铁，因此蝇刀，在選擇接受ICIs的患者上也存在差異。

para

1. HLA校正的TMB涉及根據(jù)癌癥細胞中可用的HLA等位基因?qū)MB進行校正徘溢，以篩選出潛在的HLA等位基因丟失后的突變熊泵。
2. 在獨立隊列中仰迁，接受ICIs治療的NSCLC或黑色素瘤患者中甸昏，HLA校正的TMB在預測PFS方面優(yōu)于經(jīng)典TMB顽分，盡管還需要進一步的數(shù)據(jù)來證實HLA校正TMB在這些癌癥及更廣泛領(lǐng)域的臨床效用。
3. 差異抗原性指數(shù)施蜜、MUC16新抗原和neoantigen-fitness模型都被提出作為ICI反應的預測標志物卒蘸，盡管在包括超過1000名黑色素瘤患者以及頭頸、尿路上皮翻默、腎缸沃、肺和結(jié)直腸癌患者的后續(xù)薈萃分析中，這些標志物均未被證實修械。
4. neoantigen-fitness模型的擴展版本趾牧，將識別（非自身抗原）和耐受（自身抗原）視為兩個競爭特性，能夠預測長期存活的胰腺癌患者的免疫編輯肯污。
5. 在TESLA聯(lián)盟進行的一項研究中翘单，包括新抗原呈現(xiàn)和識別特征在內(nèi)的指標，在一組接受抗PD-1抗體治療的55名黑色素瘤患者中蹦渣，優(yōu)于僅基于新抗原呈現(xiàn)的指標哄芜。
6. 盡管這是首個定義包括新抗原識別特征的預測生物標志物的研究之一，但結(jié)論受到僅研究來自6個腫瘤的608個新表位的限制柬唯。
7. I期和II期臨床試驗為使用包含編碼個性化新抗原的mRNAs的疫苗治療胰腺癌或黑色素瘤患者提供了首個臨床原理證明认臊。
8. 兩項研究都依賴于計算預測最具潛力新抗原，并證明這些方法是可行的并且可能有效锄奢，表明迫切需要進一步的發(fā)展失晴。

para

1. 到目前為止，針對ICIs靶點的研究大多集中在使用DNA測序檢測到的腫瘤特異性體細胞突變產(chǎn)生的 neoantigens 上拘央。盡管如此涂屁，還存在其他大類的腫瘤特異性和腫瘤相關(guān)抗原，它們可能通過RNA測序和/或其他‘omics’技術(shù)進行剖析堪滨，這值得深入研究胯陋。
2. 這些抗原來源于基因組的‘暗物質(zhì)’，描述的是無法通過全外顯子測序（WES）結(jié)合體細胞變異調(diào)用生物信息學工作流程檢測到的改變袱箱，包括由基因融合產(chǎn)生的嵌合蛋白遏乔、新的剪接異構(gòu)體、RNA編輯的轉(zhuǎn)錄物和可移動元素（其他地方有詳細評論）发笔。
3. 在過去的幾年里盟萨，內(nèi)源性反轉(zhuǎn)錄病毒表達被建議作為預測生物標志物和免疫治療靶點，用于患有多種癌癥類型的患者了讨，包括腎透明細胞癌和NSCLC捻激。
4. 尋找免疫原性暗物質(zhì)是一個激動人心的研究領(lǐng)域制轰，它可能使得結(jié)合相應生物標志物開發(fā)新型免疫療法成為可能。

para

1. 臨床證據(jù)支持TNB和相關(guān)生物標志物優(yōu)于TMB作為ICIs反應預測因子的優(yōu)越性目前有限胞谭。
2. 目前仍在進行的計算模型開發(fā)能夠準確預測強效新抗原垃杖，而這又受到可用訓練數(shù)據(jù)量的限制，是導致這種局限性的一個重要因素丈屹。
3. 由于這些原因调俘，關(guān)于T細胞識別特定新抗原的數(shù)據(jù)尤其稀缺。
4. 將需要生產(chǎn)和共享更多和更大的數(shù)據(jù)集旺垒，以改進新抗原預測能力彩库，從而將TNB發(fā)展成為能夠更準確預測并在臨床實踐中指導治療決策的預測性標志物。

TMB modifications

para

1. 已經(jīng)引入了幾種與TMB相關(guān)的生物標志物先蒋，包括某些特定突變亞群骇钦，目的是優(yōu)化從ICIs中獲益的預測（框2）。
2. 組織樣本的總TMB可以分為克隆性和亞克隆性突變的總和竞漾，前者構(gòu)成cTMB眯搭。
3. 在之前提到的一項包含1000多例患者接受ICIs的大型薈萃分析中塑煎，較高的cTMB和較高的總TMB與對ICIs的改善反應相關(guān)瞬欧，而亞克隆TMB不具有預測性92。
4. 盡管如此得糜，這些結(jié)果應考慮潛在的限制因素叨襟，包括此分析基于12項已發(fā)表研究的匯總原始測序和RECIST數(shù)據(jù)繁扎。
5. 這種方法可能會引入批次效應的假象，并且受到不同癌癥類型數(shù)據(jù)可用性不同以及缺乏長期終點評估的限制糊闽。
6. 兩項涉及非小細胞肺癌（NSCLC）和黑色素瘤患者的研究支持ICI反應主要受cTMB驅(qū)動的假設梳玫，而亞克隆遺傳多樣性的更高水平可能是有害的100,101。
7. 在涉及晚期尿路上皮癌右犹、微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MMRd）胃癌和結(jié)直腸癌或NSCLC患者的研究中進一步探討了cTMB的預測價值102,103,104提澎。
8. 來自MMRd胃癌或結(jié)直腸癌患者的數(shù)據(jù)為cTMB優(yōu)于經(jīng)典TMB提供了一些證據(jù)。
9. 相比之下念链，其他數(shù)據(jù)并不支持使用cTMB：在黑色素瘤患者中盼忌，cTMB在預測總生存期（OS）方面并未優(yōu)于總TMB105。
10. 在一項對3000多名晚期NSCLC患者接受ICIs的回顧性數(shù)據(jù)分析中掂墓，亞克隆TMB（而非cTMB和總TMB）將長期反應者與短期反應者區(qū)分開來20谦纱。

para

1. 我們和其他人之前已經(jīng)表明，通過生物信息學估計的亞克隆TMB或者通過測序同一腫瘤的兩個或更多樣本估計的亞克隆TMB君编，在不同腫瘤區(qū)域之間存在顯著差異跨嘉，并因此以樣本依賴的方式影響樣本中總TMB的估計。因此吃嘿，應用cTMB代替總TMB可能會減輕這種生物學變異性的影響祠乃。
2. 來自同一腫瘤的多個樣本的測序和/或單細胞測序可以更深入地了解突變克隆性梦重，盡管cTMB也可以根據(jù)單個腫瘤樣本的測序數(shù)據(jù)通過生物信息學近似估計。
3. 與經(jīng)典TMB相比亮瓷，cTMB僅包括骨干突變琴拧，這些突變通常具有更高的VAFs，因此可以在更高的敏感性水平上檢測到寺庄，潛在地提供更穩(wěn)健的生物標志物艾蓝。
4. 盡管提供潛在更穩(wěn)健的生物標志物以及分析臨床相關(guān)因素的一些研究支持cTMB，但目前整體證據(jù)水平尚不足以支持在臨床應用中用cTMB取代TMB斗塘。

para

1. 作為一種TMB的修改形式，pTMB僅包括那些在腫瘤進化過程中不太可能丟失或作為獲得性耐藥機制而丟失的突變亮靴。
2. 因此馍盟，僅考慮位于腫瘤DNA中存在單拷貝的基因或攜帶多個突變等位基因的突變。
3. pTMB已被證明在預測黑色素瘤茧吊、頭頸癌贞岭、間皮瘤或非小細胞肺癌患者對免疫檢查點抑制劑的反應方面優(yōu)于TMB。
4. 此外搓侄，持續(xù)的突變貫穿了克隆異質(zhì)性的整個譜系瞄桨，這表明pTMB的預測價值獨立于cTMB。
5. 據(jù)我們所知讶踪，這是唯一一項研究pTMB并已有結(jié)果的研究芯侥；因此，進一步研究這一有趣的新概念是有必要的乳讥，可能會證實pTMB相對于經(jīng)典TMB的預測優(yōu)勢柱查。

para

1. 突變蛋白的表達是呈現(xiàn)相應新抗原并使免疫系統(tǒng)識別它們的先決條件。
2. 基于這種必要性云石，探究表達的TMB（eTMB）是否比傳統(tǒng)的TMB能更準確預測對ICIs的反應是合理的唉工。
3. 在結(jié)合全外顯子測序和全轉(zhuǎn)錄組測序分析中，eTMB在預測接受ICIs的黑色素瘤患者的總生存期方面優(yōu)于TMB汹忠。
4. 其他研究揭示了這兩個生物標志物之間的強相關(guān)性淋硝，盡管eTMB相對于TMB在預測準確性上并沒有改善。
5. 因此宽菜，盡管在旨在識別強效新抗原時基因表達分析是必須的谣膳，例如用于個性化疫苗接種，但在使用eTMB以及量化所需的額外分析替代TMB之前赋焕，還需要進一步研究以預測對ICIs的反應参歹。

para

1. 突變特征最初是在2012年提出的，它涉及根據(jù)在腫瘤發(fā)生和腫瘤生長期間活躍的潛在突變過程來分解腫瘤突變負荷（TMB）隆判。
2. 在2020年發(fā)表的一篇綜述中犬庇，我們量化了特定特征對TMB貢獻的程度僧界。
3. 這項泛癌癥分析揭示了與超突變和高TMB相關(guān)的主要突變過程：POLE/POLD1突變、MMRd臭挽、紫外線暴露捂襟、煙草吸煙、激活誘導脫氨酶/APOBEC的激活以及與兩種類似時鐘的突變過程（單堿基替換（SBS）1和SBS5）相關(guān)的過程欢峰。
4. COSMIC突變特征的當前版本（3.4）總共包括了67個SBS和23個indel特征葬荷。
5. 從臨床角度來看，判斷與可靶向生物改變相關(guān)的突變特征是否可以作為預測生物標志物被利用纽帖，將是重要的一步宠漩。

para

1. 突變特征已被建議作為各種特定DNA修復缺陷的生物標志物，包括MMRd（SBS6懊直、SBS14扒吁、SBS15、SBS20室囊、SBS21雕崩、SBS26和SBS44）、同源重組修復缺陷（HRD）（SBS3）融撞、PRD（SBS10a–d盼铁、SBS14和SBS20）和堿基切除修復缺陷（SBS36）。
2. HRD相關(guān)的突變特征已用于識別患者尝偎，主要是乳腺癌或卵巢癌患者饶火，他們最有可能從DNA損傷誘導劑或PARP抑制劑中受益。
3. 使用基于復雜全基因組測序（WGS）的分類器冬念，包括更大規(guī)模的特征集趁窃，如SBSs、indels急前、基因重排和CNAs（如CHORD和HRDetect）醒陆，可以高準確度地區(qū)分HRD缺陷癌癥患者和HRD充足癌癥患者。
4. 在一項對129名食管癌患者的WGS數(shù)據(jù)分析中裆针，研究者根據(jù)SBSs和突變特征將患者進行細分刨摩，并推測HRD陽性癌癥患者可能從PARP抑制劑中受益。
5. 事實上世吨，HRD突變特征能夠區(qū)分對PARP抑制劑有反應和沒有反應的胃癌患者的異種移植澡刹。
6. 然而，在治療期間和治療后的腫瘤演變需要考慮耘婚，因為缺陷DNA修復的功能性可能會恢復罢浇，這體現(xiàn)在進行中和歷史HRD之間的差異。
7. 先前缺陷的DNA修復機制的恢復可以作為對治療干預施加的選擇壓力的響應而發(fā)生，如乳腺癌或前列腺癌患者在PARP抑制劑獲得性耐藥中觀察到的BRCA1/2反轉(zhuǎn)突變的比例嚷闭。

para

1. 其次攒岛，特定的突變特征已被提議作為生物標志物，以預測免疫療法的好處胞锰。
2. 最突出的例子是由與dMMR相關(guān)的突變特征提供的灾锯，dMMR是實體瘤中對抗ICIs反應的一個穩(wěn)健且獲批準的生物標志物。
3. 影響這些腫瘤對ICIs反應的因素包括高錯義突變負擔嗅榕，特別是由于移框新抗原的高免疫原性特征而導致的高插入缺失負擔顺饮。
4. 值得注意的是，在分析超過1500個膠質(zhì)瘤的測序數(shù)據(jù)時凌那，dMMR并未預測ICI反應兼雄，這可能是因為缺乏有效的克隆新抗原，而dMMR產(chǎn)生的許多突變是亞克隆的案怯。
5. 煙草吸煙（SBS4）以及APOBEC激活的突變特征都與較高的新抗原負擔相關(guān)君旦，隨后與NSCLC患者對抗PD-1抗體的敏感性增加相關(guān)。
6. APOBEC突變特征與ICIs療效之間的正相關(guān)得到了進一步研究的支持嘲碱，這些研究包括了實體瘤患者的混合隊列。
7. 根據(jù)主要的突變特征對黑色素瘤患者進行分層顯示局蚀，與其他特征相比麦锯，紫外線暴露和烷化劑亞組對ICIs的ORRs更高（包括完全反應和部分反應的比例更高）。
8. 在另一項研究中琅绅，發(fā)現(xiàn)ICIs對具有高活性時鐘樣特征SBS1的NSCLC和黑色素瘤患者療效較差扶欣。
9. 與NSCLC相反，煙草吸煙的突變特征與頭頸鱗狀細胞癌患者對ICIs的反應較差相關(guān)千扶。
10. 這些數(shù)據(jù)顯示料祠，僅憑突變特征無法以腫瘤不可知的方式預測ICI的結(jié)果。
11. 總之澎羞，除了傳統(tǒng)的TMB外髓绽，考慮腫瘤實體和潛在的突變過程可以提供關(guān)于使用ICIs的更準確的指導。

para

1. 將突變特征作為診斷工具引入日常臨床實踐的一個主要障礙是需要采用廣泛的測序方法以實現(xiàn)敏感檢測妆绞。
2. 這一需求是因為將突變分類為96個特征（6種突變類型加上突變前后緊鄰的堿基）的結(jié)果顺呕，這些特征需要被單獨識別和計數(shù)。
3. 特征數(shù)低將增加相應的隨機錯誤括饶。
4. 因此株茶，全基因組測序（WGS）是確定突變特征的最優(yōu)方法，而全外顯子測序（WES）的靈敏度較低图焰，典型的基于panel的測序方法僅適用于檢測高度豐富的突變特征启盛。
5. 然而，全基因組測序伴隨著更高的勞動要求、成本以及更大的數(shù)據(jù)存儲和處理需求僵闯。
6. 在未來幾年卧抗，這些限制可能會隨著測序成本和微芯片價格的持續(xù)下降趨勢而得到緩解，并且可能會為WGS和突變特征在腫瘤學實踐中的更廣泛應用創(chuàng)造機會棍厂。

Box 2 Tumour mutational burden-related biomarkers

• 克隆性腫瘤突變負荷（cTMB）包括在早期腫瘤發(fā)展過程中獲得的主干突變的子集颗味，這些突變應存在于所有癌細胞中。多區(qū)域測序提供了一種全面確定腫瘤TMB的方法牺弹。此外浦马，特定腫瘤區(qū)域的不同亞克隆突變特征會導致同一腫瘤的總TMB值不同。對于單個腫瘤樣本张漂，總TMB可以通過生物信息學方法分解為cTMB和亞克隆TMB晶默，但亞克隆TMB的數(shù)值可能并不代表整個腫瘤。
• 持續(xù)性TMB（pTMB）是一個新概念航攒，包含在腫瘤演化過程中不太可能丟失的突變磺陡。這些突變包括兩類：位于單拷貝數(shù)區(qū)域的突變（單拷貝類別）和位于多拷貝數(shù)區(qū)域且每個細胞有多個拷貝的突變（多拷貝類別）。在黑色素瘤漠畜、頭頸癌币他、間皮瘤和非小細胞肺癌患者中，pTMB在預測免疫檢查點抑制劑（ICI）響應方面優(yōu)于傳統(tǒng)TMB憔狞。
• 表達性TMB（eTMB）旨在解決免疫原性強度與突變表達水平之間的關(guān)系蝴悉，通常基于表達水平的閾值進行實施瘾敢。大多數(shù)情況下拍冠，eTMB是通過結(jié)合全外顯子組測序（WES）和全轉(zhuǎn)錄組測序（WTS）來計算的，先在WES數(shù)據(jù)中檢測突變簇抵，然后檢查該突變基因在WTS數(shù)據(jù)中的表達庆杜。相比之下，基于WTS而非WES數(shù)據(jù)的突變檢測已知精確度較低碟摆，部分原因是在RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA的過程中WTS流程可能出錯晃财。
• 突變特征是根據(jù)腫瘤發(fā)展過程中起作用的突變過程對總TMB進行分解。分析的突變越多焦履，檢測突變特征的靈敏度越高拓劝。為此，可以包含位于編碼DNA序列內(nèi)外的突變嘉裤，并通過全基因組測序以最高精度確定活躍的突變特征郑临。
• 腫瘤新抗原負荷（TNB）定義為來源于腫瘤基因組的新抗原數(shù)量。要貢獻于TNB屑宠，突變必須轉(zhuǎn)錄為mRNA厢洞，翻譯為蛋白質(zhì)，處理為肽段并由MHC I類或II類呈遞供T細胞識別。TNB的一個常見定義是導致至少一個新肽段的突變總數(shù)躺翻，該新肽段由至少一個HLA I類分子等位基因呈遞丧叽。除了簡單的體細胞突變，其他類型的基因改變公你，例如基因融合踊淳，也可以導致新肽段的表達并增強腫瘤免疫原性。
• HLA校正的TMB是一種考慮癌細胞中HLA等位基因丟失的概念陕靠，通過過濾可被現(xiàn)存HLA等位基因識別的突變來校正TMB迂尝。研究表明，HLA校正的TMB在預測接受ICI治療的非小細胞肺癌或黑色素瘤患者的無進展生存期方面優(yōu)于經(jīng)典TMB剪芥。

Combinations with other biomarkers

para

1. 在黑色素瘤中垄开，TMB已經(jīng)與轉(zhuǎn)錄組學和免疫細胞組學數(shù)據(jù)相結(jié)合，或者與炎癥基因表達特征和BRAF突變狀態(tài)相結(jié)合税肪，以創(chuàng)建多模式預測因子溉躲，并且這兩種方法已被證明在確定可能從ICIs中受益的患者方面優(yōu)于單獨的TMB。
2. 一項研究的數(shù)據(jù)也表明益兄，TMB的預測有效性取決于黑色素瘤亞型锻梳，此外，包括由MHC I和II復合物呈現(xiàn)的新抗原在內(nèi)的多個基因組和轉(zhuǎn)錄組參數(shù)净捅，可以預測ICIs的療效唱蒸。
3. 類似的方法已應用于其他癌癥類型，包括非小細胞肺癌(NSCLC)灸叼、尿路上皮癌或胸膜間皮瘤。
4. 因此庆捺，TMB古今、基因表達譜分析、腫瘤微環(huán)境分析滔以、免疫細胞組成和標記物表達的聯(lián)合考慮被認為優(yōu)于單獨估計TMB捉腥。
5. 這一觀點與一項社區(qū)挑戰(zhàn)的結(jié)論一致，該挑戰(zhàn)旨在利用眾包生成能夠預測NSCLC患者ICIs臨床結(jié)果的模型你画。
6. 這一倡議包括了來自59個團隊的417個模型抵碟，結(jié)果表明，包括TMB和PD-L1以及可選的額外基因表達特征的模型坏匪，比僅基于TMB和PD-L1的預測效果更好拟逮。

para

1. 在另一種方法中，特定基因或通路中的體細胞突變與TMB相結(jié)合适滓。在這方面敦迄，CIRCLE算法優(yōu)于單獨使用TMB，用于預測各種實體瘤患者對ICIs的反應。
2. CIRCLE是一個邏輯模型罚屋，結(jié)合了TMB苦囱、BCLAF1、KRAS脾猛、BRAF和TP53基因的突變（這些基因影響諸如MAPK和免疫調(diào)節(jié)信號通路等）撕彤，以及年齡和癌癥類型。
3. 截至2023年猛拴，關(guān)于高TMB（≥10 mut/Mb）對微衛(wèi)星穩(wěn)定（MSS）胃腸道腫瘤患者的影響羹铅，缺乏證據(jù)。
4. 為了解決這一證據(jù)的不足漆弄，研究者們開發(fā)了一個改進的TMB模型睦裳，包括16個基因的突變狀態(tài)，以預測這些腫瘤患者（占大型回顧性數(shù)據(jù)集的3.29%）對ICIs的反應性撼唾。
5. 具有MSS胃腸道癌癥且突變基因包含在改進的TMB簽名中的患者在ICIs治療下有更好的總生存期廉邑。
6. 這些研究支持這樣的觀點，即將TMB與驅(qū)動基因或其他涉及改變的致癌信號通路的基因突變相結(jié)合倒谷，可能提高預測的有效性蛛蒙。

para

1. 已經(jīng)提出了額外的參數(shù)，用于預測微衛(wèi)星不穩(wěn)定性高（MSI-H）癌癥患者對免疫檢查點抑制劑（ICIs）的響應性渤愁。
2. 2023年發(fā)表的一項研究報道牵祟，與散發(fā)性起源相比，遺傳性（如林奇綜合癥）的轉(zhuǎn)移性MSI-H結(jié)直腸癌（CRC）患者的無進展生存期（PFS）顯著改善抖格，但總生存期（OS）沒有改善诺苹，這可能與前者與后者的腫瘤突變負荷（TMB）較高有關(guān)。
3. 盡管BRAFV600E或RAF突變無法預測接受ICIs的轉(zhuǎn)移性MSI-H CRC患者的PFS或OS雹拄，但更復雜的基于DNA和基于RNA的信號已被提名為預測這些患者受益的預測因子收奔。
4. 最后，2023年發(fā)布的數(shù)據(jù)表明滓玖，在MSI-H胃癌和CRC患者中坪哄，克隆性腫瘤突變負荷而非亞克隆性腫瘤突變負荷可預測ICI的響應，這表明腫瘤內(nèi)異質(zhì)性的作用势篡。

para

1. 大多數(shù)研究的數(shù)據(jù)表明翩肌，TMB、TNB和免疫細胞浸潤之間存在正相關(guān)關(guān)系禁悠。
2. 然而念祭，由TMB或TNB評估的突變誘導抗原的呈現(xiàn)需要抗原呈遞、T細胞擴增和抗原識別的功能機制绷蹲，以及允許免疫細胞與腫瘤細胞相互作用的腫瘤微環(huán)境棒卷。
3. 在IDH野生型膠質(zhì)瘤患者中顾孽，單獨的TNB與預后無關(guān)，但與CD8+ T細胞浸潤相結(jié)合時具有預測價值比规。
4. 還記錄了TMB低的腫瘤表達少量高免疫原性抗原若厚，能引發(fā)強烈的細胞毒性T細胞反應的情況。

para

1. 最重要的是蜒什，在研究檢查免疫檢查點抑制劑（ICI）反應時测秸，需要考慮抗原處理和呈遞機制的改動，因為這樣的改動可以改變局部免疫反應并賦予對ICIs的抵抗力灾常。
2. 先前已有研究表明霎冯，黑色素瘤患者對ICIs的抵抗性與抗原呈遞機制的缺陷有關(guān)，這通常是由B2M155的功能缺失突變引起的钞瀑。
3. B2M在MHC I類抗原復合物的組裝中具有關(guān)鍵作用沈撞，攜帶此類突變的癌細胞無法有效地將抗原呈遞給細胞毒性T細胞156。
4. MSI-H CRCs中B2M失活突變的頻率在所有癌癥中最高157雕什，這可能反映了這些腫瘤在發(fā)展過程中所經(jīng)歷的巨大免疫介導的選擇壓力43缠俺。
5. 有趣的是，據(jù)報道贷岸，B2M突變的MSI-H癌癥與其B2M野生型對照相比壹士，對ICIs的敏感性相似158。
6. 這一意外觀察結(jié)果可能是由于研究隊列規(guī)模小和回顧性設計所致偿警，其他研究表明躏救，此類突變甚至可能預示著更佳的預后159,160,161。
7. 另外螟蒸，CD4+和γδ T細胞被提名為能夠獨立于B2M或HLA-I表達而排斥癌細胞的效應細胞162,163盒使。
8. 除了抗原處理機制的缺陷外，例如七嫌，由于JAK1或JAK2的功能缺失突變導致的IFNγ信號受損忠怖，也可能影響對ICIs的反應性164。
9. 這些途徑的改動不僅對解釋TNB的效果至關(guān)重要抄瑟，而且對受影響細胞的免疫生物學有深刻影響，并且在嘗試理解TNB與ICI反應之間的關(guān)系時應予以考慮枉疼。

Future perspectives

para

1. 越來越多的證據(jù)支持TMB作為預測實體瘤患者對ICIs反應性的臨床應用生物標志物皮假。
2. 在多種TMB高水平的癌癥類型中，可以看到從ICIs中獲得更多臨床益處骂维，盡管支持TMB在特定癌癥類型中的預測價值的證據(jù)較弱惹资，且僅適用于部分實體。
3. 在一項包括近2000名接受ICIs治療患者的回顧性分析中航闺，將癌癥類型分為在CD8+T細胞浸潤與TNB之間存在顯著正相關(guān)的實體（I類褪测，包括子宮內(nèi)膜癌猴誊、黑色素瘤、肺腺癌侮措、宮頸癌懈叹、膀胱癌和結(jié)直腸癌）以及沒有這種相關(guān)的實體（II類）。
4. 在II類癌癥類型中分扎，TMB的截斷值10 mut/Mb未能預測對ICIs的反應澄成，支持了需要對特定癌癥類型中的TMB進一步評估以及優(yōu)化截斷值的觀點。

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1. 2020年畏吓，基于Keynote-158的數(shù)據(jù)墨状，F(xiàn)DA批準了pembrolizumab用于治療TMB高腫瘤（≥10 mut/Mb）的患者，不受腫瘤組織來源的限制菲饼，這些患者在一次或多次先前治療后病情進展肾砂，且沒有可用的滿意替代治療選項。
2. 迄今為止宏悦，尚未有在歐洲獲得相應批準的報道镐确。
3. 過去幾年的臨床試驗數(shù)據(jù)支持TMB在CUP中的實用性，CUP是一種包含多種不同疾病異質(zhì)群體的診斷肛根，可能包括幾種不同的癌癥類型辫塌，通常治療選擇有限。
4. 在監(jiān)管機構(gòu)批準之外派哲，例如在歐洲臼氨，當所有可用的批準療法都已耗盡時，TMB可以作為晚期線下非標治療的討論依據(jù)芭届。
5. 為了進一步擴大臨床實用性储矩，應在回顧性和前瞻性研究中進一步探討TMB，以定義單一或特定疾病的截斷值褂乍，并結(jié)合其他生物標志物持隧。

para

1. TMB測量準確性的主要混雜因素包括使用小型NGS面板和某些腫瘤組織樣本純度的限制。
2. 使用較小的面板會導致TMB的測量不夠精確逃片，無法良好地區(qū)分出對ICIs有應答和沒有應答的患者屡拨；因此，臨床測量TMB的面板大小至少需要約1 Mb褥实。
3. 值得注意的是呀狼，即使面板大小為1 Mb，隨機不精確的水平仍將嚴重影響低至中等TMB（≤20 mut/Mb）的腫瘤TMB定量準確性损离。
4. 因此哥艇，為了提高臨床表現(xiàn)，有必要研究更大的測序面板（≥2 Mb）或全外顯子測序僻澎。
5. 分析低腫瘤純度樣本會降低檢測體細胞變異的敏感性貌踏，進而導致TMB值降低十饥。
6. 因此，檢測高TMB患者的敏感性將降低祖乳。
7. 這種敏感性的喪失可能導致可能從ICIs中受益的患者未能使用這些藥物逗堵，同時在比較TMB高腫瘤患者和TMB低腫瘤患者的臨床試驗中可能導致假陰性結(jié)果。
8. 腫瘤純度≥60%是最佳的凡资，而40–60%的腫瘤純度會導致敏感性中等程度降低砸捏；然而，當?shù)陀?0%時隙赁，這種降低尤其明顯垦藏。
9. 總之，獲得高腫瘤純度的樣本對于準確測量TMB至關(guān)重要伞访，并且應通過仔細選擇組織病理學樣本以及腫瘤細胞富集策略來最大化掂骏。

para

1. TMB的復雜性以及對其測量，以及TMB修改和擴展的更大復雜性厚掷，需要廣泛的測序和日益復雜的生物信息學工具的應用（例如弟灼，用于預測突變的免疫原性），這可能是臨床實施的主要障礙冒黑。
2. 2023年一項關(guān)于歐洲臨床實施生物分子技術(shù)的研究描述了全面測序方法的異質(zhì)可用性田绑，例如大型NGS面板、WES和WGS165抡爹。
3. 由于底層免疫生物學的固有復雜性掩驱，實現(xiàn)更好地區(qū)分ICI響應者和非響應者的目標將需要更準確的診斷工具。
4. 對更好生物標志物的需求以及開發(fā)和實施相關(guān)檢測在臨床實踐中所需的不斷增加的努力和專業(yè)知識冬竟，形成了一個需要解決的沖突領(lǐng)域欧穴。
5. 在接下來的幾年里，NGS和生物信息學專業(yè)知識的可用性限制可能會通過持續(xù)的趨勢如測序成本和微芯片價格的下降以及國家臨床測序項目和/或分子診斷在專業(yè)中心的集中化166,167來緩解泵殴。

para

1. 除了TMB涮帘，PD-L1表達和MSI-H也被包括在某些患者群體的ICI批準中。
2. 然而笑诅，TMB和PD-L1在大多數(shù)癌癥類型中并未顯示出相關(guān)性调缨，并且通常獨立預測ICI的反應。
3. TMB還在MSS和MSI-H癌癥患者中顯示出預測價值吆你，盡管在準確識別為MSI-H的腫瘤中同蜻，TMB的附加預測價值通常有限。
4. 因此早处，需要開發(fā)并驗證旨在最佳結(jié)合TMB與其他生物標志物的策略。
5. 在針對可操作的分子改變并給予ICI是可行的情況下瘫析，需要解決治療優(yōu)先級甚至組合的問題砌梆。
6. 在肺腺癌患者中默责，大多數(shù)可操作的主要改變（包括EGFR突變和ALK、ROS或RET融合）具有有限的免疫原性（但KRASG12C突變除外）咸包。
7. 對于這些患者桃序，靶向治療是首選的一線策略，盡管在后續(xù)線中使用ICI是一個有爭議的話題烂瘫。
8. 在其他癌癥類型和其他靶向治療中媒熊，當靶向治療和ICI都指示使用時，臨床數(shù)據(jù)通常不完整坟比，需要進一步研究芦鳍，以評估優(yōu)先使用一種藥物類別而非另一種，和/或結(jié)合以生物標志物如TMB為指導的針對可操作突變的療法與ICI的可行性葛账。

para

1. 對TMB的修改柠衅，無論是專注于特定突變子集還是結(jié)合特定類別突變的免疫原性（如cTMB、pTMB籍琳、eTMB菲宴、TNB和HLA校正的TMB），根據(jù)已發(fā)表研究的數(shù)據(jù)趋急，都優(yōu)于傳統(tǒng)的TMB喝峦。
2. 然而，其中大多數(shù)研究只是在單一隊列中評估了這些概念中的一個呜达，從而阻礙了性能的直接比較谣蠢。
3. 因此，在將這些概念應用于臨床實踐之前闻丑，還需要進一步驗證漩怎。
4. 此類驗證應包括在大型回顧性隊列中對多個生物標志物進行頭對頭比較，正如已經(jīng)在大型薈萃分析中所見嗦嗡，隨后對臨床上最相關(guān)的觀察結(jié)果進行前瞻性驗證勋锤。

Conclusions

1. 來自多個研究的數(shù)據(jù)支持TMB作為一種生物標志物，可以預測患者從ICIs中獲得的益處侥祭，這一預測作用在不同癌癥類型內(nèi)部和之間都得到了驗證叁执。
2. 這些觀察結(jié)果，加上TMB被納入對pembrolizumab的非特定實體批準中矮冬，導致了TMB被引入到臨床實踐中亡脑。
3. 然而，仍然存在兩個主要限制码秉，需要在進一步的研究中解決：(1) TMB在10 mut/Mb截斷點的預測效用只對某些癌癥類型而不對所有癌癥類型得到了驗證诱担。(2) 對于所有研究的癌癥類型，TMB在區(qū)分對ICIs有反應的患者和沒有反應的患者方面的能力是不完美的琼牧。
4. 在這種情況下恢筝，重要的是要記住哀卫，體細胞突變是觸發(fā)細胞介導的抗腫瘤免疫反應這一長鏈因素中的第一個組成部分（圖1）。
5. 對于這一過程撬槽，其他必不可少的因素包括抗原的處理和呈遞此改、T細胞的啟動以及細胞毒性T細胞對癌細胞的識別和殺傷。
6. 包括對抗原處理和呈遞途徑中功能喪失突變的存在的更全面和綜合的評價侄柔，以及將這些影響各種過程的突變結(jié)合到一個簽名中共啃，將是克服TMB在預測對ICIs反應的有限敏感性和特異性的關(guān)鍵。