细数ctDNA动态监控对于免疫治疗的临床价值：要监控吗？怎么监控？监控什么？

发布时间：2019-08-13

刚刚过去的2018年被称作免疫治疗元年，不仅O药和K药成功进入中国市场，国产PD-1单抗也获批上市，因为免疫治疗的一些关键优势（如疗效更持久、更低的副作用），在符合临床用药指导的情况下，越来越多的医生和患者更倾向于选择免疫治疗。


 利用液体活检对肿瘤进行动态监控可以更好地对疾病进行全程管理，如进行化疗、靶向疗效预测，根据分子信息及时调整临床靶向用药等，但在免疫治疗领域，一些临床老师会存在ctDNA动态监控之于免疫治疗的意义究竟有哪些的疑问，今天小编会进行详细的解释，并解答临床关心的另一个问题——是否有必要对血液TMB（bTMB）进行监测。 


1.    ctDNA动态监控对免疫治疗的临床价值总述

 

免疫治疗全过程中ctDNA的潜在临床应用价值


  • 对于早期患者，ctDNA可以检测术后的微小残留病灶，帮助确定最有可能需要和/或受益于辅助治疗的患者。监测ctDNA水平的变化还可以在较低的肿瘤负荷下提前预知肿瘤复发，使疾病在早期引入免疫检查点抑制剂（immune-checkpoint inhibition，ICI）成为可能。
  • 对于晚期患者，ctDNA水平的监测可以加快对ICI应答的评估，获悉疾病进展及耐药。
  • 一些关键基因(如JAK1、JAK2)突变等预后biomarker的存在或缺失，也可在整个疾病过程中对ctDNA进行无创监测发现。


1.1 ctDNA丰度可以及时评估免疫治疗疗效


2018年发表于CCR上的一篇文章使用ctDNA液体活检监测了接受免疫治疗的28例晚期非小细胞肺癌（NSCLC）患者，开始治疗后每2周收集患者血液样本进行24基因NGS检测，同时每6-12周收集影像学资料（文章将ctDNA突变丰度自基线下降50%以上定义为ctDNA缓解），结果发现达到ctDNA缓解的患者更容易临床获益。

a. ctDNA分子层面缓解患者，免疫治疗后患者基本处于PR状态；b-c. 对比ctDNA缓解患者，监测显示ctDNA增长的患者免疫治疗更容易进展, 这也进一步说明基线血检信息的重要性


1.2提示疗效和原发/继发性耐药


一些重要突变基因的存在也与ICI的疗效相关。例如：


  • 在黑色素瘤患者中，PTEN的缺失、β-catenin通路中负调控因子功能缺失突变及CTNNB1的激活突变或B2M的功能缺失突变都已经被研究人员列为抗ICI治疗的biomarker，而BRCA2基因突变的患者则能够更好地应答相关治疗；在晚期卵巢癌患者中，与BRCA野生型肿瘤相比，BRCA突变肿瘤具有更高的TMB且上皮内和瘤周免疫细胞中PD-1和PD-L1表达水平较高，提示对ICI具有更好的应答性；在NSCLC中，STK11突变可能是免疫治疗疗效不佳的指标。


  • 免疫治疗中，T细胞杀伤肿瘤细胞的一个重要途径是通过分泌γ-干扰素发挥抗增殖和促凋亡作用直接抑制肿瘤生长，JAK1和JAK2的失活突变将影响γ-干扰素分泌，导致免疫原发/继发耐药。


  • 此外，临床也需要关注免疫治疗超进展的情况，2017年ESMO报道指出，在NSCLC中，EGFR扩增和位于11q13位点的一些基因如CCND1、FGF3和FGF4等扩增与超进展的发生都存在相关性。


动态监控的panel如果能将上述基因进行覆盖，将可以及时提示疗效和原发/继发性耐药（ylzzcom永利总站用于监控的朗清®168基因panel对这些基因进行了全覆盖，普清®108基因panel也覆盖了除JAK2外的所有基因）。


1.3准确识别真/假性进展


2018年发表在Am J Cancer Res的一项研究纳入了125例接受免疫治疗治疗的IV期黑色素瘤患者，并将患者ctDNA变化谱分为2类，①良性ctDNA变化：基线和治疗过程中均未检测到ctDNA，或者基线可以检测到ctDNA但是治疗12周内无法检测到或ctDNA浓度下降至少10倍；②恶性ctDNA变化：基线可检测到ctDNA且治疗过程中ctDNA丰度保持稳定或增加。 


ctDNA监测可以识别疾病的真/假性进展


在第一次疗效评价时，这些患者中的29例出现疾病进展，其中真性进展20例（69%），假性进展9例（31%）（假性进展定义为在第12周第一次影像学评估时肿瘤负荷增加25%，但在第二次评价中疾病进展没有得到确认的患者）。真性进展的20例患者中，18例患者（90%）的ctDNA丰度变化谱属于恶性，而确认假性进展的9位患者中，ctDNA丰度变化谱均为良性。ctDNA在肿瘤监测的过程中扮演着“鹰眼”的角色，采用ctDNA丰度来识别假性进展的敏感度为90%，特异性为100%。


2. TMB是否有监控的必要？ 


2019版NCCN肺癌指南首次将TMB作为2A类推荐，与MET、RET、HER2等驱动基因一起成为有助肺癌治疗的biomarker，而液体活检因为克服了组织样本的限制，bTMB的检测和评估也成为了临床关注的重点。因为指南的推荐，肿瘤临床医生会有这样的疑惑：既然TMB证据级别这么高，是否也有对bTMB进行动态监控的必要。


1)    目前获批的免疫药物适应症中，对于经过多线治疗的晚期患者，后线可以直接选择免疫治疗，这意味着后线免疫治疗不需要对TMB进行检测。

2)    已经研究指出bTMB-H患者免疫疗效更好，但需要配合最低检出限综合考量，而动态监测中可能大部分检测节点无法满足≥0.5%的最低检出限要求，造成bTMB的低估。


2018年发表在ESMO的研究显示（后文章发表于Nature Medicine），bTMB-H患者使用免疫疗效比其他患者有更长的PFS和OS，为评估bTMB法在临床样本中的检验效能，该研究还对比了POPLAR和OAK研究中的组织样本与患者治疗前收集到的血浆样本bTMB的结果，发现来源于同一个患者的组织TMB（tTMB）和bTMB呈显著正相关，阳性一致率（PPA）为64%，阴性一致率（NPA）为88%。 

bTMB-H患者免疫疗效更好（PFS&OS）

tTMB和bTMB一致性


但是文章也指出，对于tTMB，F1CDx要求肿瘤占比20%（即MAF>=10%），且只计入MAF>=5%的非热点突变；对于bTMB，要求最高maxAF>=1%的样本，只计入MAF>=0.5%的错义突变，基于bTMB的准确评估需关注最低检出限≥0.5%，否则可能无法准确评估。ylzzcom永利总站的内部数据同样证实了这一点，通过检测713例组织血液配对的样本，显示当maxAF＜1%时，bTMB对比tTMB存在明显低估。而在免疫药物压力下容易造成动态监控中ctDNA丰度下降至检出限，从而无法准确评估bTMB。


bTMB的准确评估需关注最低检出限≥0.5%


ylzzcom永利总站内部713个配对的组织与血液检测

ctDNA maxAF < 1%时，Plasma/Tissue TMB比值小于1，说明存在低估


ylzzcom永利总站曾经对5位晚期患者的bTMB在治疗后0~10周进行密集动态监控，其中4位患者在4-5周即下降为0，变成bTMB无法评估状态。基线血检尚且在小部分患者中敏感性受限，治疗过程中的监控检测准确评估TMB更会有大范围的限制，所以要评估前后TMB变化，也应该采用tTMB来进行对比。


3)    缺失临床证据 


经小编仔细的文献检索，Cancer Discovery上的一篇文章发现，经免疫治疗耐药的NSCLC患者TMB有所上升，但可产生新抗原的突变比例下降；JCO上的一篇文章显示，K药耐药的尿路上皮癌患者TMB下降但PD-L1上升，且TMB和病理完全缓解（pT0）之间存在显著的非线性相关性；而另一篇Cell上的文章结果则表明，随着黑色素瘤患者免疫治疗的成功TMB下降（三篇文章均使用基于组织的tTMB进行评估）。在放化疗方面，Science上发表的一篇文章里关于肺癌和黑色素瘤患者的一组数据表明，化疗后诱导亚克隆性新抗原、tTMB增高，但这种TMB虚高对免疫治疗的效果不佳。


tTMB的变化能否关联免疫治疗疗效尚且仍没有一致的证据，如果利用液体活检的方式动态监控TMB来指导免疫治疗或预测疗效，更加缺乏足够的临床证据来支持这一假设的合理性。且我们上文中所提及的动态监控对于免疫治疗的重要临床价值来自对ctDNA丰度的评估，而不是对TMB的评估。


3． ylzzcom永利总站线路检测Compass-IO套餐——构建全面准确的基线信息，从初治肺癌患者开始的精准全程管理


ylzzcom永利总站线路检测Compass-IO套餐推出后，因为产品最全面覆盖了靶向治疗、免疫治疗、动态监控以及PD-L1免疫组化检测，实现了真正意义上的肿瘤全程管理，因此受到临床的广泛认可。



作为靶向和免疫全覆盖的一款产品，Compass-IO套餐一方面在基线采用组织和血液来进行大panel检测从而准确评估基线TMB，筛选免疫治疗获益人群；一方面在治疗后配合朗清®监控，朗清®可以对168个基因（覆盖上文提及的PTEN、CTNNB1、B2M、BRCA、STK11、JAK1/2和CCND1等）的突变、插入、缺失、融合和扩增进行精准检测，可以更准确评估ctDNA丰度提示和评估免疫治疗疗效、覆盖主要耐药机制并准确识别真/假性进展，是真正能够使患者临床获益最大的检测方式组合。


参考文献 

1 Blood-based tumor mutational burden as a predictor of clinical benefit in non-small-cell lung cancer patients treated with atezolizumab

2 Clinical potential of circulating tumour DNA in patients receiving anticancer immunotherapy

3 Promising clinical application of ctDNA in evaluating immunotherapy efficacy

4 Evolution of neoantigen landscape during immune checkpoint blockade in non-small cell lung cancer

5 Pembrolizumab as Neoadjuvant Therapy Before Radical Cystectomy in Patients With Muscle-Invasive Urothelial Bladder Carcinoma (PURE-01): An Open-Label, Single-Arm, Phase II Study

6 Clonal neoantigens elicit T cell immunoreactivity and sensitivity to immune checkpoint blockade