폐암 환자의 종양 돌연변이 부담 (MUBULUC)

1. 조사 중인 분야에 대한 현재 지식

   임상 증거는 면역 체크포인트 차단제(ICB) 제제를 사용한 치료가 여러 종양 유형에 걸쳐 환자에게 이점이 있음을 보여줍니다. 그러나 면역요법에 반응할 가능성이 가장 높은 환자를 식별하기 위해서는 예측 바이오마커의 개발이 필요하다.

   면역 요법에 대한 반응에 대한 새로운 바이오마커는 종양 표본에 존재하는 총 돌연변이 수입니다. 이 바이오마커는 돌연변이 로드 또는 종양 돌연변이 부담(TMB)으로 명명됩니다. 고도로 돌연변이된 종양은 활성화된 면역 세포에 의해 표적이 되는 신생항원을 보유할 가능성이 더 높다는 가설이 있습니다. 차세대 시퀀싱(NGS) 기술, 특히 전체 엑솜 시퀀싱(WES) 및 RNA 시퀀싱(RNA-seq)의 최근 발전으로 허용된 이 메트릭은 여러 종양 유형에서 환자 반응과 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. ICB. 실제로 TMB는 악성 흑색종(Snyder et al., 2014; Van Allen et al., 2015)을 포함한 다양한 종양 유형에서 항PD-1 및 항CTLA-4 요법의 임상적 이점과 관련이 있습니다. 엑솜당 100개 이상의 비동의 단일 뉴클레오티드 변이체(nsSNV), 비소세포 폐암(NSCLC)(Rizvi et al., 2015), 엑솜당 178 nsSNV보다 우수한 것으로 정의된 임계값, 여러 DNA 복구 결함 종양(Howitt et al., 2015; Le et al., 2015, 2017). 최근 연구에서는 종양 돌연변이 부담이 높은 환자의 PFS가 NSCLC에서 화학요법보다 니볼루맙 + 이필리무맙에서 유의하게 더 길다는 것을 전향적으로 확인했습니다(Hellmann et al., 2018). 전반적으로, DNA 복구 결핍, 돌연변이 환경, 예측된 신생항원 부하 및 ICB의 임상 활동 사이의 직접적인 연관성이 제안됩니다.

   TMB는 검사된 게놈의 메가베이스당 체세포, 코딩, 염기 치환 및 인델 돌연변이의 수로 정의되었습니다. 표적 유전자의 코딩 영역에서 모든 염기 치환 및 인델. 암 유전자 패널(CGP) 분석을 사용하여 계산된 TMB는 돌연변이 부담의 전체 엑솜 측정과 잘 일치하는 것으로 나타났습니다(Chalmers et al., 2017). 이것은 수백 개의 유전자의 전체 코딩 영역을 대상으로 하는 CGP가 WES 돌연변이 부담을 정확하게 평가하기에 충분한 게놈 크기를 포함한다는 것을 나타냅니다. 생식계열 변이 및 희귀 변이체를 걸러내는 것이 TMB의 정확한 측정치를 얻는 데 중요하다는 것이 밝혀졌으며, 이는 시퀀싱 데이터 세트에 잘 나타나지 않는 인종적 배경을 가진 환자에게 특히 중요할 것입니다. 이러한 결과는 CGP가 TMB 측정을 위한 정확하고 비용 효율적이며 임상적으로 이용 가능한 도구임을 나타냅니다. 다운 샘플링 분석 결과는 1.1Mb를 시퀀싱할 때 샘플링으로 인한 측정의 변동이 허용 가능할 정도로 낮아 TMB 레벨 범위에서 TMB를 매우 정확하게 호출할 수 있음을 보여줍니다. 이 샘플링 변동은 특히 낮은 수준의 TMB에서 시퀀싱된 메가베이스의 수가 감소함에 따라 증가합니다. 표적 CGP는 TMB를 정확하게 평가하는 데 사용할 수 있지만 현재 모든 유전자에서 발생할 수 있는 신생항원 식별에는 적합하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 TMB의 테라그노시스적 영향은 FoundationOne CDx 분석(Hellmann et al., 2018)에 의해 표적 CGP로 결정되었습니다.

   TMB 평가 실패는 분석 과정의 여러 단계에서 발생할 수 있습니다. 낮은 수준의 DNA(5-10%)로 샘플 획득에 있을 수 있습니다. 방법에 따른 NGS 처리는 약 2~3%의 공정 실패로 이어질 수 있습니다. 그리고 마지막으로, 생물정보 큐레이션은 3-5%의 실패로 이어질 것입니다. 마지막에 TMB는 샘플의 15%에서 감소율로 결정되지 않습니다(Fondation Medicine Personal communication).

   국가 차원의 관점에서 종양 돌연변이 부담 평가를 시행하는 것은 어려운 일이며 많은 노력을 기울여야 합니다. 방법이 무엇이든, WES 또는 대규모 CGP, TMB의 측정은 분자 플랫폼에서 유전자 시퀀싱의 규모를 변경합니다.

   종양 돌연변이 부담 측정이 구현될 플랫폼이 CGP를 보정하고 TMB 측정을 위한 표준 참조와 비교할 수 있다는 것이 중요합니다. 또한 제한된 양의 DNA로 구현된 방법은 대부분의 샘플에 대해 신뢰할 수 있는 결과를 생성해야 합니다. 또한 플랫폼은 임상 환자 관리와 호환되는 처리 시간 내에 TMB를 생산할 수 있도록 습식 벤치 프로세스와 생물 정보학 파이프라인을 배포해야 합니다.

2. 연구 참가자 모집단에 대한 설명 및 참가자 선택에 대한 정당성

   위에서 언급한 바와 같이 TMB는 ICB 효능에 대한 중요한 지표인 것 같습니다. 따라서 ICB에 대한 동등한 접근을 보장하기 위해 전국적 수준에서 TMB 측정을 구현하는 것이 중요합니다.

   프랑스 국립 암 연구소(INCa)는 다양한 분자 테스트를 담당하는 분자 플랫폼에 레이블을 지정하여 이 새로운 테스트에 맞설 수 있도록 프로세스를 설정해야 합니다. 이 연구는 다른 방법을 비교하고 다른 방법의 결점과 실패를 식별하기 위해 폐암에서 종양 돌연변이 부담을 평가하기 위해 다른 CGP 방법을 테스트하도록 지정되었습니다. 본 연구의 결과는 TMB의 전국적 시행 필요성을 추정하고, 암 유전자 패널을 추천하고, 검증된 생물정보학 파이프라인을 제안하고, 마지막으로 검사 실패율을 줄이기 위한 사전 분석 프로세스를 추천할 수 있도록 합니다.

   이를 위해 이 연구는 폐암 환자의 TMB를 결정할 것입니다. 치료 경험이 없는 비소세포폐암(NSCLC) 환자 200명을 모집합니다.

   3개의 코호트가 모집됩니다:

   • 100명의 환자가 절제 없이 포함되며 생검 표본에서 TMB를 결정할 것입니다.

   • 100명의 환자가 종양의 외과적 절제 후 포함되며 절제된 표본에서 TMB를 결정합니다.

     • 이 코호트 내에서 TMB는 220 TMB 분석을 수행하기 위해 200명의 환자가 등록될 20명의 환자에 대해 생검 표본과 절제된 표본 모두에서 평가됩니다.

   참여 사이트는 새로운 테스트를 수행할 수 있는 능력을 기준으로 선택되고 설명된 연구를 수행하기 위한 모든 시설을 갖춘 대규모 플랫폼입니다. 이 연구에 포함된 환자는 질병이 진행되는 동안 면역 체크포인트 억제제를 투여받는 환자에 해당합니다. 이 연구는 환자의 임상 치료를 수정하지 않기 때문에 비개입 연구입니다. 조직 샘플링은 환자 치료에 필요한 임상 절차 중에 수행됩니다. 이 연구는 현재 연구와 호환되는 방식으로 조직이 수집되었음을 확인한 후 환자에게 제안할 것입니다. 종양 물질만 수집되고 생식계열 DNA는 수집되지 않습니다.

   선별된 환자는 ICB를 받는 환자와 가까울 것이며 표적 모집단은 외과적으로 절제된 환자로 풍부해져서 이러한 샘플에서 TMB를 평가하고 수술 전 비교를 위한 다양한 방법을 비교할 수 있는 충분한 조직을 가질 수 있습니다. 생검 및 수술 표본.

3. 조사 중인 요소에 대한 설명

조사 중인 요소는 NSCLC 환자의 TMB입니다. TMB 추정에서 감소율(결과가 없는 경우의 수)이 평가됩니다. TMB 결정을 위한 황금 표준은 모든 코딩 영역을 포괄하는 WES입니다. 몇 가지 다른 암 유전자 패널 방법(CGP)이 암 유전자 패널 시퀀싱을 기반으로 설명되었습니다. 이 연구에 포함된 CGP는 Illumina의 패널(TS500), Thermofisher(Oncomine Tumor Mutation Load Assay), 애질런트 기술(Dedicated XT HS) 및 Foundation medicine F1 CDx가 적용된 집에서 만든 패널입니다. 암 유전자 패널의 크기가 1Mb에 근접해야 다른 유형의 암에서 TMB를 안정적으로 측정할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

시장에서 또는 다른 INCa 플랫폼에서 사용할 수 있는 다른 CGP를 검증하기 위해 NSCLC에 대한 이 시리즈에서 TMB의 다른 측정 방법을 비교할 것입니다. 생물 정보학 모델링은 WES와 CGP의 TMB 결과를 연관시키려고 시도할 것입니다. 이를 위해 WES 결과로부터 계산된 돌연변이 로드 결과를 기반으로 돌연변이 로드 결과는 1000번 반복된 1000개 유전자의 무작위 선택을 기반으로 추정됩니다. 전체 엑솜 시퀀싱과 다른 무작위 유전자 패널에 의해 계산된 종양 돌연변이 부하 사이의 상관 계수(R2)의 평균은 0.88 IQR[0.84-0.91]입니다. 임상 실습에 사용하기 전에 TMB를 추정하기 위한 유전자 선택을 신중하게 평가해야 함을 보여줍니다(미공개 결과). 연구 중에 수집될 자료를 통해 분자 생물학 플랫폼에 구현된 CGP의 성능을 결정할 수 있습니다.