肺がん患者における腫瘍の変異負荷 (MUBULUC)

1. 調査中の分野に関する現在の知識

   臨床的証拠は、免疫チェックポイント遮断薬 (ICB) 薬剤による治療が、複数の腫瘍タイプの患者に利益をもたらすことを示しています。 ただし、免疫療法に反応する可能性が最も高い患者を特定するには、予測バイオマーカーの開発が必要です。

   免疫療法に対する反応を表す新たなバイオマーカーは、腫瘍標本に存在する突然変異の総数です。 このバイオマーカーは、変異負荷または腫瘍変異負荷 (TMB) と呼ばれます。 高度に変異した腫瘍は、活性化された免疫細胞の標的となるネオアンチゲンを保有する可能性が高いという仮説が立てられています。 次世代シーケンシング (NGS) 技術、特に全エクソームシーケンシング (WES) および RNA シーケンシング (RNA-seq) の最近の進歩によって可能になったこの指標は、いくつかの腫瘍タイプで、患者の反応と相関することが示されています。 ICB。 実際、TMB は、悪性黒色腫を含むさまざまな種類の腫瘍における抗 PD-1 および抗 CTLA-4 療法の臨床的利点と相関しており (Snyder et al., 2014; Van Allen et al., 2015)、閾値を持つ。エクソームあたり 100 以上の非同義一塩基変異体 (nsSNV)、非小細胞肺癌 (NSCLC) (Rizvi et al., 2015)、閾値はエクソームあたり 178 nsSNVs を超えると定義され、いくつかの DNA 修復欠損腫瘍 (Howitt et al., 2015; Le et al., 2015, 2017)。 最近の研究では、NSCLC において化学療法よりもニボルマブとイピリムマブを併用した方が、腫瘍の変異負荷が高い患者の PFS が有意に長いことが前向きに確認されました (Hellmann et al., 2018)。 全体として、DNA 修復の欠損、突然変異の状況、予測されるネオアンチゲン負荷、および ICB の臨床活動の間の直接的な関連が示唆されています。

   TMB は、調べたゲノムのメガベースあたりの体細胞、コーディング、塩基置換、およびインデル変異の数として定義されました。 標的遺伝子のコード領域におけるすべての塩基置換およびインデル。 癌遺伝子パネル (CGP) アッセイを使用して計算された TMB は、突然変異負荷の全エクソーム測定値とよく一致することが示されています (Chalmers et al., 2017)。 これは、数百の遺伝子のコード領域全体をターゲットとする CGP が、WES の変異負荷を正確に評価するのに十分なゲノムサイズをカバーしていることを示しています。 生殖細胞系列の変化とまれなバリアントを除外することが、TMB の正確な測定値を取得するために重要であることがわかりました。これは、シーケンス データセットで十分に表現されていない民族的背景の患者で特に重要です。 これらの調査結果は、CGP が正確で費用対効果が高く、TMB を測定するための臨床的に利用可能なツールであることを示しています。 ダウン サンプリング分析の結果は、1.1 Mb をシーケンシングするときのサンプリングによる測定の変動が許容できるほど低く、さまざまな TMB レベルで TMB の呼び出しが非常に正確であることを示しています。 このサンプリングの変動は、シーケンスされたメガベースの数が減少するにつれて、特にTMBのレベルが低い場合に増加します。 ターゲット CGP は TMB を正確に評価するために使用できますが、現在のところ、あらゆる遺伝子に発生する可能性のあるネオアンチゲンの同定には適していません。 それにもかかわらず、TMB の治療上の影響は、FoundationOne CDx アッセイによってターゲット CGP で決定されています (Hellmann et al., 2018)。

   TMB の評価の失敗は、分析プロセスのさまざまな段階で発生する可能性があります。 低レベルの DNA (5 ～ 10%) でサンプルを取得することができます。 メソッドによっては、NGS 処理は 2 ～ 3% 程度のプロセス障害につながる可能性があります。 そして最後に、バイオインフォマティクスのキュレーションは 3 ～ 5% の失敗につながります。 最終的に、TMB はサンプルの 15% の消耗率で未確定になります (Fondation Medicine Personal communication)。

   全国的な視点での腫瘍変異負荷評価の実施は困難であり、多大な努力が必要です。 手法が WES であろうと大規模な CGP であろうと、TMB の測定は分子プラットフォームにおける遺伝子配列決定の規模を変えるでしょう。

   腫瘍変異負荷測定が実装されるプラットフォームが、CGP を調整し、それを TMB 測定の標準参照と比較できることが重要です。 さらに、DNA の量が限られているため、実装されたメソッドは、ほとんどのサンプルに対して信頼できる結果を生成する必要があります。 プラットフォームは、臨床患者管理と互換性のあるターンアラウンド タイムで TMB を生成できるように、ウェット ベンチ プロセスとバイオインフォマティクス パイプラインを展開する必要もあります。

2. 研究参加者集団の説明と参加者の選択の正当性

   上記のように、TMB は ICB 有効性の重要なマーカーであると思われます。 したがって、ICB への平等なアクセスを保証するために、全国レベルで TMB 測定を実施することが重要です。

   フランス国立がん研究所 (INCa) は、さまざまな分子検査を担当する分子プラットフォームにラベルを付け、この新しい検査に対応できるプロセスを確立する必要があります。 この研究は、さまざまな方法を比較し、さまざまな方法の欠点と失敗を特定するために、肺がんの腫瘍変異負荷を評価するためにさまざまな CGP 方法をテストすることを目的としています。 この研究の結果は、全国レベルでTMBを実施する必要性を推定し、癌遺伝子パネルを推奨し、検証済みのバイオインフォマティクスパイプラインを提案し、最終的に検査の失敗率を減らすための分析前プロセスを推奨することを可能にするはずです.

   この目的のために、この研究は肺がん患者のTMBを決定します。 未治療の非小細胞肺癌（NSCLC）患者200人が募集されます。

   3 つのコホートが採用されます。

   • 100人の患者が切除なしで含まれ、生検標本のTMBを決定します

   • 腫瘍の外科的切除後に100人の患者が含まれ、切除標本のTMBを決定します

     • このコホート内で、TMBは20人の患者の生検標本と切除標本の両方で評価され、220回のTMB分析を行うために200人の患者が登録されます。

   参加サイトは、新しいテストを実施する能力に基づいて選択された大規模なプラットフォームであり、説明されている研究を実施するためのすべての設備を備えています。 この研究に含まれる患者は、病気の経過中に免疫チェックポイント阻害剤を投与される患者に対応します。 この研究は非介入研究であり、患者の臨床ケアを変更するものではありません。 組織サンプリングは、患者ケアに必要な臨床処置中に採取されます。 この研究は、本研究に適合する方法で組織が収集されたことを確認した後、患者に提案されます。 腫瘍材料のみが収集され、生殖細胞系 DNA は収集されません。

   選択された患者は ICB を受ける患者に近く、標的集団は外科的に切除された患者で濃縮され、これらのサンプルで TMB を評価するためのさまざまな方法を比較し、手術前と比較するのに十分な組織を得ることができます。生検および外科標本。

3. 調査中の要素の説明

調査中の要素は、NSCLC 患者の TMB です。 TMB 推定における減少率 (結果のないケースの数) が評価されます。 TMB を決定するためのゴールド スタンダードは、すべてのコーディング領域をカバーする WES です。 他のいくつかの癌遺伝子パネル法 (CGP) は、癌遺伝子パネルの配列決定に基づいて説明されています。 この研究に含まれる CGP は、Illumina (TS500)、Thermofisher (Oncomine Tumor Mutation Load Assay)、Agilent 技術を使用した自家製パネル (Dedicated XT HS)、Foundation Medicine F1 CDx のパネルになります。 がん遺伝子パネルのサイズは、さまざまな種類のがんの TMB を確実に測定できるように 1Mb に近づける必要があることが認識されています。

このシリーズでは、市場またはさまざまなINCaプラットフォームで入手可能なさまざまなCGPを検証するために、NSCLCに関するさまざまなTMB測定方法を比較します。 バイオインフォマティクス モデリングは、WES と CGP からの TMB の結果を関連付けようとします。 この目的のために、WES の結果から計算された突然変異負荷の結果に基づいて、突然変異負荷の結果は、1000 回繰り返された 1000 の遺伝子の無作為選択に基づいて外挿されます。 全エクソームシーケンシングと異なるランダム遺伝子パネルによって計算された腫瘍変異負荷の間の相関係数 (R2) の平均は、0.88 IQR [0.84-0.91] です。 TMB を推定するための遺伝子の選択は、臨床現場で使用する前に慎重に評価する必要があることを示しています (未発表の結果)。 研究中に収集される材料は、分子生物学プラットフォームに実装されている CGP のパフォーマンスを決定することができます。