打开公众号,设置“星标”,
关注我们了解更多肿瘤资讯!~
免疫治疗当前已成为多种恶性肿瘤的重要治疗手段,但并非所有患者都能从中获益。因此,如何通过生物标志物预测和判断免疫治疗的疗效,以及哪些生物标志物应被纳入临床试验,成为了目前免疫疗法的热点。
目前最常见的三种标志物分别为PD-L1、MMR/MSI与TMB。除此之外,与免疫治疗疗效相关的基因突变、免疫微环境等其他新兴生物标志物也是需要关注的要点。那么,针对不同癌种,应当如何选择对应的免疫治疗生物标志物检测呢?他们之间有什么关联吗?
程序性死亡受体配体1(PD-L1)
PD-L1是PD-1的配体,PD-L1与免疫系统的抑制有关,可以传导抑制性的信号。肿瘤细胞表达的PD-L1一旦和PD-1结合便会向T细胞传递负向调控信号,导致T细胞无法识别癌细胞,肿瘤细胞从而实现“免疫逃逸”。而PD-1/L1抑制剂可以阻止PD-L1或PD-1的结合。
图片来源:允英自制
PD-L1检测肿瘤组织样本如何选择?
目前PD-L1表达检测基于IHC平台,经10%中性福尔马林固定、石蜡包埋的肿瘤组织样本是检测PD-L1表达的标准标本类型。手术切除标本和活检标本均可进行PD-L1检测,对于术后复发患者,优先建议对复发和(或)转移病灶进行活检后检测,若无法获取复发灶或转移灶标本,可使用手术切除标本,活检标本应确保有足够的肿瘤细胞进行评估。
哪些患者需要做PD-L1表达?
获批基于PD-L1表达适应症的癌种患者均应该进行PD-L1表达检测。比如肺癌、胃癌、食管癌、乳腺癌、尿路上皮癌、宫颈癌、头颈部鳞状细胞癌等患者。
错配修复/微卫星不稳定(MMR/MSI)
MMR系统成员包括MLH1,MSH2,MSH6和PMS2等蛋白,可用来修复DNA复制发生的错配错误。MSI指肿瘤中某一微卫星由于重复单位的插入或缺失而造成的微卫星序列长度或碱基组成的改变,出现新的微卫星等位基因的现象。MSI是MMR功能不正常的表型证据。一般而言,dMMR相当于MSI-H,pMMR相当于非MSI-H。
图片来源:允英自制
MSI/MMR的检测方法如何选择?
目前临床常用的MMR蛋白的检测方法为免疫组化(IHC)、MSI检测方法主要是PCR毛细电泳法和下一代测序(NGS)。
免疫组化(IHC)法:采用IHC的方法,主要检测4个常见MMR蛋白的表达情况,来确定MMR状态。如4个MMR蛋白之一缺失用“-”表示,(例如MLH1-)则为dMMR;4个MMR蛋白均正常表达用“+”表示,即(MLH1+、MSH2+、MSH6+、PMS2+)则为pMMR。
PCR+毛细管电泳法:通过PCR检测正常组织和肿瘤组织中的MSI位点,比较确定肿瘤样本中MSI位点数量来判断肿瘤样本的MSI状态。是当前公认的MSI检测“金标准”。
二代测序(NGS)法:NGS是基于高通量测序平台,对肿瘤组织中多个MSI位点进行检测与计算。提高检测灵敏度的同时也提高了检测效率。目前,NGS检测MSI已被列入了结直肠癌、胃癌等多个癌种NCCN指南的推荐。
MMR和MSI检测结果不一致,
是啥原因?
大概有5%-10%的患者发生MMR与MSI检测不一致的情况,主要有以下两种类型。
(1)dMMR患者并未导致MSI-H的出现(dMMR vs MSS)
原因可能为:①某些MMR蛋白的缺失,被功能代偿,比如MSH6蛋白被MSH3蛋白功能代偿。②MLH1启动子甲基化导致的肿瘤异质性,从而影响结果判断。③IHC判读对病理医师要求较高,临床实践中可能出现将蛋白表达错判为缺失的情况。
(2)MSI-H的发生并未伴随dMMR的出现(pMMR vs MSI-H)
原因可能为:①某些MMR基因发生错义突变,损失了MMR功能,但仍存在相应抗原被抗体检测识别。约10%MMR功能缺陷的CRC患者IHC结果显示为阴性(蛋白表达正常)。②由四种基因以外的其他基因引起的MSI。
专家共识指出1如果MSI和MMR结果出现不一致,可考虑采用第3种方法(NGS或PCR法)进行验证。
哪些患者应该推荐MSI检测?
《结直肠癌及其他相关实体瘤微卫星不稳定性检测中国专家共识》推荐所有结直肠癌患者均应进行MSI状态筛查,对胃癌、小肠癌、子宫内膜癌、尿路上皮癌、胰腺癌和胆管癌等晚期的实体瘤患者,经标准治疗失败后,如考虑跨适应症采用免疫检查点抑制剂治疗,均应进行MMR/MSI检测,且不应以TMB替代MSI检测结果。
肿瘤突变负荷(TMB)
TMB一般指特定基因组区域内每兆碱基对(Mb)体细胞非同义突变的个数,可以间接反映肿瘤产生新抗原的能力和程度。理论上TMB越高,则肿瘤产生的新抗原越多,T细胞反应和抗肿瘤反应越强。
TMB检测样本类型的选择?
肿瘤组织样本是TMB检测金标准,能直接反映肿瘤细胞基因突变,检测结果准确。对于早期肿瘤、肿瘤细胞含量高的样本,组织样本检测更能准确评估TMB。血液样本适用于无法获取组织样本或样本量不足的患者,如晚期肿瘤、肿瘤位置难穿刺或手术的患者。送检肿瘤时同时送检血液样本可提供胚系变异信息。当组织样本量不足或不可及时,胸水上清样本可作为有效备选,其ctDNA浓度高,突变检出率与组织样本相似,还能克服肿瘤异质性问题2。
哪些患者应该推荐TMB的检测?
FDA批准帕博利珠单抗单药治疗 tTMB-H(组织TMB≥10个突变/Mb),既往治疗后疾病进展且没有令人满意替代治疗方案的不可手术或转移性的成人和儿童实体瘤患者。非小细胞肺癌、胃癌、乳腺癌、食管癌等多个癌种的最新NCCN指南均推荐TMB用于指导免疫治疗。国内专家共识也建议,既往标准治疗后疾病进展且无更好替代疗法的实体瘤患者,尤其是高TMB患者,应接受TMB检测,这有助于扩大ICIs治疗的获益人群3。
数据来源:NCCN
PD-L1、MMR/MSI与TMB三者的关联
一项大样本研究4(n=9887)显示,PD-L1表达与TMB在大多数癌症亚型中没有显著的相关性,是相互独立的生物标志物。另有研究5显示TMB-H非小细胞肺癌人群中无论是否表达PD-L1,免疫治疗疗效一般优于化疗;且相对于单一TMB-H或PD-L1阳性,TMB-H和PD-L1同时表达阳性的患者免疫治疗疗效更优。
一项针对10万例肿瘤患者的数据分析6显示,83%的MSI-H/dMMR患者属于TMB-H;而TMB-H患者中不到16%属于MSI-H。提示虽绝大多数dMMR/MSI-H患者具有较高的TMB,但仍有部分TMB-H患者表现为MSS,这是因为TMB还可能与POLE/POLD1等其他基因突变相关7。
ESMO指南基于4187例患者的泛癌种统计数据显示,同时存在高TMB、高MSI与PD-L1表达的肿瘤占比为2.9%,其中结直肠癌(12.8%)和食管腺癌(14.6%)的这一比例最高;而同时存在高TMB与PD-L1表达,或高MSI与PD-L1表达的肿瘤比例则更高。由此可见,PD-L1、MSI与TMB三者的一致性并不高8。
各癌种如何选择免疫生物标志物呢?
在肺癌中,存在EGFR/ALK/ROS1等驱动基因的患者免疫治疗疗效差,因此,指南和专家共识推荐肺癌患者如果想选择免疫治疗,优先检测驱动基因,其次是PD-L1>TMB>MSI。
在结直肠癌中,有研究9显示MSI-H患者约为5%,非MSI-H患者约占95%,99.7%的MSI-H患者均表现为TMB-H,此外还有2.9%的非MSI-H患者为TMB-H。而有研究显示PD-L1表达水平与肠癌免疫治疗无相关性10。推荐肠癌患者指导免疫治疗优先检测MSI,其次是TMB。
在乳腺癌中,专家共识11推荐对于转移性TNBC乳腺癌患者,推荐进行PD-L1状态检测,用于指导免疫检查点抑制剂的使用。TMB在临床上可作为指导转移性TNBC乳腺癌免疫治疗的生物标志物。对于转移性乳腺癌的免疫治疗应进行MSI状态评估。
在妇科肿瘤中,专家共识12推荐帕博利珠单抗用于既往接受系统治疗后进展的TMB-H或MSI-H/dMMR复发性子宫内膜癌治疗;推荐帕博利珠单抗用于TMB-H、PD-L1阳性、MSI-H/dMMR复发、转移性子宫颈癌二线及以上治疗;卵巢癌NCCN指南推荐帕博利珠单抗用于TMB-H或MSI-H/dMMR复发或转移性的卵巢癌患者13。
总体而言,PD-L1、MSI-H/dMMR、TMB-H这三个独立标志物均可有效预测免疫治疗的疗效。除上述PD-L1、MSI和TMB三种生物标志物外,目前一些基因突变也被证实与PD-1/L1抗体治疗的疗效存在关联。例如,POLE/POLD1失活突变的子宫内膜癌、肺癌、结肠癌患者使用免疫检查点抑制剂疗效可能较好。
此外,也有不少新型生物标记物可以用于免疫治疗预测。如免疫微环境、TIM-3蛋白表达等。三级淋巴结构(TLS)是反映肿瘤微环境状态的重要标志物。成熟的TLS结构是T细胞区包围着含有生发中心(GC)的B细胞区,往往提示肿瘤患者有良好的免疫治疗反应和预后,成为近年来广泛关注的新兴生物标志物。TIM-3作为一种重要的免疫检查点,在肿瘤微环境中发挥着关键的免疫调节作用。TIM-3是免疫细胞上的一个"刹车"信号,和PD-1/L1作用类似,过高表达会抑制免疫系统攻击肿瘤的能力。在Ⅰ~Ⅲ期结直肠癌患者中,TIM-3表达阳性和阴性的患者中位OS分别为8.2个月和15.5个月(P<0.001)14。
向上滑动阅览
参考文献:
1. 结直肠癌及其他相关实体瘤微卫星不稳定性检测中国专家共识[J].临床医学研究与实践,2019,4(30):201.
2. 中华医学会病理学分会工作组,北京病理学会工作组,刘东戈,石远凯,梁智勇.非小细胞肺癌细胞学标本上清液驱动基因规范化检测指南(2023年版)[J].中国肿瘤临床与康复,2023,30(7):397-405.
3. 辇伟奇、聂勇战、应建明、张海伟、章必成、申鹏、王宏伟. (2020). 肿瘤突变负荷检测及临床应用中国专家共识(2020年版). 中国癌症防治杂志, 12(5), 10.
4. Yarchoan M, Albacker LA, Hopkins AC, et al. PD-L1 expression and tumor mutational burden are independent biomarkers in most cancers [J]. JCI Insight, 2019.
5. RIZVI H, SANCHEZ-VEGA F, LA K, et al.Molecular Determinants of Response to Anti-Programmed Cell Death (PD)-1 and Anti-Pro[1]grammed Death-Ligand 1 (PD-L1)Blockade in Patients With Non[1]Small-Cell Lung Cancer Profiled With Targeted Next-Generation
6. Chalmers ZR, Connelly CF, Fabrizio D, et al. Analysis of 100, 000 hu man cancer genomes reveals the landscape of tumor mutational burden[J]. Genome Med, 2017, 9(1):34.5.CAMPBELL B B, LIGHT N, FABRIZIO D, et al.
7. Comprehensive Analysis of Hypermutation in Human Cancer[J].Cell, 2017, 171 (5): 1042-1056 e1010.
8. ESMO recommendations on microsatellite instability testing for immunotherapy in cancer, and its relationship with PD-1/PD-L1 expression and tumour mutational burden: a systematic review-based approach. Ann Oncol. 2019 Aug 1;30(8):1232-1243.
9. Fabrizio DA, George TJ Jr, Dunne RF, et al. Beyond microsatellite testing: assessment of tumor mutational burden identifies subsets of colorectal cancer who may respond to immune checkpoint inhibition. J Gastrointest Oncol. 2018;9(4):610-617.7.Cohen R, Rousseau B, Vidal J, et al.
10. Immune Checkpoint Inhibition in Colorectal Cancer: Microsatellite Instability and Beyond[J]. Targeted Oncology, 2019, 15(suppl):1-14.8.
11. 中华医学会病理学分会, 中国抗癌协会乳腺癌专业委员会, & 国家病理质控中心. (2025). 乳腺癌生物标志物检测临床应用指南. 中华病理学杂志, 54(10), 1039-1049.
12. 周琦. (2023). 妇科恶性肿瘤免疫治疗中国专家共识(2023 年版). China Oncology, 33(10).
13. 2025年NCCN卵巢癌临床实践指南V3版.
14. Kuai, Wentao et al. “Prognostic Impact of PD-1 and Tim-3 Expression in Tumor Tissue in Stage I-III Colorectal Cancer.” BioMed research international vol. 2020 5294043. 14 May. 2020, doi:10.1155/2020/5294043
注:本文内容不构成最终临床建议,请以临床医生诊疗建议为准。
温 馨 提 示
由于微信修改了推送规则,没有点“在看”,会慢慢收不到我们的推送哦。
请将“允英”加为星标,每次阅读完后别忘记点下“赞”和“在看”哦。
关于
允英医疗
YUNYING
允英医疗以长三角区域为中心,辐射全中国,公司致力于打造癌症精准诊疗的新型生态圈,综合运用基因突变检测、基因甲基化检测、基因编辑重组等生物科技的前沿技术,全方位提供从癌症早期精准筛查、癌症靶向用药检测、癌症治疗药物研发一体化的肿瘤精准医学解决方案。
允英医疗成立至今,顺利通过近百项由国家卫健委临检中心、国家病理质控中心、美国病理学会等机构组织的室间质评。检验能力获得了美国病理学会(College of American Pathologists,CAP)认证,肿瘤核心基因检测试剂盒通过欧盟CE认证、获得国家药品监督管理局(NMPA)注册批准,且生产管理质量体系获国际ISO13485认证。目前允英已累计为超三十万例肿瘤患者提供精准检测服务,为国内肿瘤精准医疗领域开拓者。同时允英秉承“严谨、高效”的理念,坚守分子诊断技术创新与应用探索,为肿瘤精准医疗与伴随诊断领域的茁壮发展贡献力量。