Kasvaimen mutaatiotaakka keuhkosyöpäpotilailla (MUBULUC)

1. Ajankohtaista tietoa tutkittavasta alasta

   Kliiniset todisteet osoittavat, että hoito immuunitarkistuspisteen salpaajilla (ICB) hyödyttää potilaita useissa kasvaintyypeissä. Ennakoivien biomarkkerien kehittäminen on kuitenkin tarpeen, jotta voidaan tunnistaa potilaat, jotka todennäköisimmin reagoivat immuunihoitoon.

   Nouseva biomarkkeri vasteelle immunoterapialle on kasvainnäytteessä olevien mutaatioiden kokonaismäärä. Tätä biomarkkeria kutsutaan mutaatiokuormitukseksi tai tuumorimutaatiotaakaksi (TMB). Oletuksena on, että erittäin mutatoituneet kasvaimet sisältävät todennäköisemmin neoantigeenejä, joihin aktivoituneet immuunisolut ovat kohdistuneet. Tämän mittarin, jonka ovat mahdollistaneet viimeaikaiset edistysaskeleet seuraavan sukupolven sekvensointitekniikoissa (NGS), erityisesti koko eksomin sekvensointi (WES) ja RNA-sekvensointi (RNA-seq), on osoitettu useissa kasvaintyypeissä korreloivan potilaan vasteen kanssa ICB. Itse asiassa TMB on korreloitu anti-PD-1- ja anti-CTLA-4-hoidon kliinisten hyötyjen kanssa eri kasvaintyypeissä, mukaan lukien pahanlaatuinen melanooma (Snyder et al., 2014; Van Allen et al., 2015), jolla on kynnys yli 100 ei-synonyymistä yksinukleotidivarianttia (nsSNV) eksomia kohden, ei-pienisoluiset keuhkosyövät (NSCLC) (Rizvi et al., 2015), joiden kynnys on määritelty yli 178 nsSNV:tä ​​eksomia kohden ja useat DNA-korjauspuutteet kasvaimia (Howitt et ai., 2015; Le et ai., 2015, 2017). Äskettäinen tutkimus vahvisti prospektiivisesti, että PFS potilailla, joilla oli suuri kasvainmutaatiotaakka, oli merkittävästi pidempi nivolumabilla ja ipilimumabilla kuin kemoterapialla NSCLC:ssä (Hellmann et al., 2018). Kaiken kaikkiaan DNA-korjauspuutoksen, mutaatiomaiseman, ennustetun neoantigeenikuormituksen ja ICB:n kliinisen aktiivisuuden välillä ehdotetaan suoraa yhteyttä.

   TMB määriteltiin somaattisten, koodaavien, emässubstituutioiden ja indelmutaatioiden lukumääräksi tutkitun genomin megaemästä kohti. Kaikki emässubstituutiot ja indelit kohdegeenien koodaavalla alueella. On osoitettu, että syövän geenipaneeli (CGP) -analyysillä laskettu TMB sopii hyvin mutaatiotaakan kokonaismittauksiin (Chalmers et al., 2017). Tämä osoittaa, että CGP, joka kohdistuu useiden satojen geenien koko koodaavaan alueeseen, kattaa riittävän genomisen koon WES-mutaatiotaakan arvioimiseksi tarkasti. Havaittiin, että ituradan muutosten ja harvinaisten varianttien suodattaminen oli tärkeää tarkkojen TMB-mittausten saamiseksi, ja tämä on erityisen tärkeää potilaille, joiden etnisestä taustasta ei ole hyvin edustettuna sekvensointiaineistoja. Nämä havainnot osoittavat, että CGP on tarkka, kustannustehokas ja kliinisesti saatavilla oleva työkalu TMB:n mittaamiseen. Alasnäytteistysanalyysin tulokset osoittavat, että näytteenotosta johtuva mittausvaihtelu sekvensoitaessa 1,1 Mb on hyväksyttävän pieni, mikä johtaa erittäin tarkaan TMB-kutsuun useilla TMB-tasoilla. Tämä näytteenoton vaihtelu kasvaa, kun sekvensoitujen megaemästen määrä vähenee, erityisesti alemmilla TMB-tasoilla. Vaikka kohdennettua CGP:tä voidaan käyttää TMB:n tarkkaan arvioimiseen, se ei tällä hetkellä sovellu neoantigeenien tunnistamiseen, joita saattaa esiintyä missä tahansa geenissä. Siitä huolimatta TMB:n terapeuttinen vaikutus on määritetty myös kohdennetulla CGP:llä FoundationOne CDx -määrityksellä (Hellmann et al., 2018).

   Epäonnistuminen TMB:n arvioinnissa voi tapahtua analyysiprosessin eri vaiheissa. Se voi olla näytteenoton yhteydessä alhaisella DNA-tasolla (5-10 %). Menetelmästä riippuen NGS-käsittely voi johtaa noin 2-3 % prosessin epäonnistumiseen. Ja lopuksi, bioinformaattinen kuratointi johtaa 3-5 % epäonnistumiseen. Lopussa TMB on määrittelemätön, ja hankausaste on 15 % näytteistä (Fondation Medicine Personal communication).

   Kasvainmutaatiotaakan arvioinnin toteuttaminen valtakunnallisesti on haastavaa ja siihen on panostettava paljon. Olipa menetelmä mikä tahansa, WES tai suuri CGP, TMB-mittaukset muuttavat geenisekvensoinnin mittakaavaa molekyylialustoilla.

   On tärkeää, että alustat, joissa kasvainmutaatiotaakkamittaus toteutetaan, pystyvät kalibroimaan CGP:nsä ja vertaamaan sitä standardireferenssiin TMB:n mittauksessa. Lisäksi DNA:n rajallisella määrällä toteutetun menetelmän tulee tuottaa luotettava tulos useimmille näytteille. Alustat tarvitsevat myös märkäpenkkiprosessinsa ja bioinformatiikkansa, jotta ne pystyvät tuottamaan TMB:tä kliinisen potilaiden hoidon kanssa yhteensopivassa läpimenoajassa.

2. Kuvaus tutkimukseen osallistuneiden joukosta ja perustelut osallistujien valinnalle

   Kuten edellä mainittiin, TMB näyttää olevan tärkeä merkkiaine ICB:n tehokkuudelle. Siksi on tärkeää toteuttaa TMB-mittaus valtakunnallisesti tasavertaisen pääsyn varmistamiseksi ICB:hen.

   Ranskan kansallinen syöpäinstituutti (INCa) on merkinnyt molekyylialustoja, jotka ovat vastuussa erilaisista molekyylitesteistä, joiden pitäisi luoda prosessinsa voidakseen kohdata tämän uuden testin. Tämä tutkimus on tarkoitettu testaamaan erilaisia ​​CGP-menetelmiä kasvainten mutaatiotaakan arvioimiseksi keuhkosyövissä, jotta voidaan vertailla eri menetelmiä ja tunnistaa eri menetelmien haitat ja epäonnistumiset. Tämän tutkimuksen tulosten avulla voidaan arvioida TMB:n käyttöönoton tarpeita valtakunnallisesti, suositella syöpägeenipaneeleja, ehdottaa validoituja bioinformatiikan putkistoja ja lopuksi suositella esianalyyttisiä prosesseja testien epäonnistumisasteen vähentämiseksi.

   Tätä tarkoitusta varten tämä tutkimus määrittää TMB:n potilailla, joilla on keuhkosyöpä. Rekrytoidaan 200 potilasta, joilla on ei-pienisoluinen keuhkosyöpä (NSCLC) ja jotka eivät ole saaneet hoitoa.

   Rekrytoidaan kolme kohorttia:

   • Mukaan otetaan 100 potilasta ilman resektiota ja määritämme TMB:n biopsianäytteestä

   • 100 potilasta otetaan mukaan kasvaimen kirurgisen resektion jälkeen, ja määritämme TMB:n leikatusta näytteestä

     • Tässä kohortissa TMB arvioidaan sekä biopsianäytteestä että resektoidusta näytteestä 20 potilaalle. 200 potilasta otetaan mukaan 220 TMB-analyysiä varten.

   Osallistuvat kohteet ovat suuria alustoja, jotka on valittu sen perusteella, miten ne pystyvät toteuttamaan uusia testejä ja joilla on kaikki valmiudet kuvatun tutkimuksen suorittamiseen. Tässä tutkimuksessa mukana olevat potilaat vastaavat niitä, jotka saavat immuunitarkastuspisteen estäjiä sairautensa aikana. Tämä tutkimus on ei-interventiotutkimus, koska se ei muuta potilaiden kliinistä hoitoa. Kudosnäyte otetaan potilaan hoidossa tarvittavan kliinisen toimenpiteen aikana. Tutkimusta ehdotetaan potilaille sen jälkeen, kun on varmistettu, että kudokset on kerätty tämän tutkimuksen kanssa yhteensopivalla tavalla. Vain kasvainmateriaalia eikä ituradan DNA:ta kerätään.

   Valitut potilaat ovat lähellä ICB:tä saavia potilaita, ja kohdepopulaatio rikastetaan potilailla, jotka on leikattu kirurgisesti, jotta heillä olisi riittävästi kudoksia vertaillakseen näissä näytteissä erilaisia ​​TMB:n arvioinnin menetelmiä ja myös ennen leikkausta. biopsiat ja kirurgiset näytteet.

3. Kuvaus tutkittavasta elementistä tai osista

Tutkittavat elementit ovat NSCLC-potilaiden TMB. TMB-estimaatin poistumisaste (tapausten lukumäärä ilman tulosta) arvioidaan. Kultastandardi TMB:n määrittämisessä on WES, koska se kattaa kaikki koodausalueet. Useita muita Cancer Gene Panel -menetelmiä (CGP) on kuvattu syöpägeenipaneelien sekvensointiin perustuen. Tähän tutkimukseen sisältyvä CGP on Illuminan paneeli (TS500), Thermofisher (Oncomine Tumor Mutation Load Assay), kotitekoinen paneeli Agilent-tekniikalla (Dedicated XT HS) ja Foundation medicine F1 CDx. On tunnustettu, että syöpägeenipaneelien koon tulisi olla lähellä 1 Mb, jotta TMB voidaan mitata luotettavasti erityyppisissä syövissä.

Tässä sarjassa verrataan erilaisia ​​TMB:n mittausmenetelmiä NSCLC:llä, jotta voidaan validoida erilaisia ​​markkinoilla tai eri INCa-alustoilla saatavilla olevia CGP:itä. Bioinformatiikan mallinnus yrittää korreloida WES:n ja CGP:n TMB-tuloksia. Tätä tarkoitusta varten WES-tuloksista laskettujen mutaatiokuormituksen tulosten perusteella mutaatiokuormituksen tulokset ekstrapoloidaan perustuen 1000 geenin satunnaiseen valintaan, joka toistetaan 1000 kertaa. Korrelaatiokertoimen (R2) keskiarvo kasvaimen mutaatiotaakan välillä, joka on laskettu koko eksomisekvensoinnilla ja eri satunnaisten geenipaneelien perusteella, on 0,88 IQR [0,84-0,91] osoittavat, että geenien valinta TMB:n arvioimiseksi tulee arvioida huolellisesti ennen käyttöä kliinisessä käytännössä (julkaisemattomat tulokset). Tutkimuksen aikana kerättävän materiaalin avulla voidaan määrittää molekyylibiologian alustoilla toteutetun CGP:n suorituskyky.