Мутационная нагрузка опухоли у больных раком легкого (MUBULUC)

1. Современные знания об исследуемой области

   Клинические данные показывают, что лечение блокаторами иммунных контрольных точек (ICB) приносит пользу пациентам с множественными типами опухолей. Тем не менее, разработка прогностических биомаркеров необходима для выявления пациентов, которые с наибольшей вероятностью ответят на иммунотерапию.

   Появляющимся биомаркером ответа на иммунотерапию является общее количество мутаций, присутствующих в образце опухоли. Этот биомаркер называется мутационной нагрузкой или опухолевой мутационной нагрузкой (ТМБ). Предполагается, что высоко мутированные опухоли с большей вероятностью содержат неоантигены, на которые нацелены активированные иммунные клетки. Этот показатель, ставший возможным благодаря недавним достижениям в технологиях секвенирования следующего поколения (NGS), в частности секвенирования всего экзома (WES) и секвенирования РНК (RNA-seq), показал, что при некоторых типах опухолей коррелирует с реакцией пациента на терапию. МКБ. Действительно, TMB коррелирует с клиническими преимуществами терапии анти-PD-1 и анти-CTLA-4 при различных типах опухолей, включая злокачественную меланому (Snyder et al., 2014; Van Allen et al., 2015) с порогом более 100 несинонимичных однонуклеотидных вариантов (nsSNV) на экзом, немелкоклеточный рак легкого (NSCLC) (Rizvi et al., 2015) с пороговым значением, превышающим 178 nsSNV на экзом, и несколько дефектов репарации ДНК опухоли (Howitt et al., 2015; Le et al., 2015, 2017). Недавнее исследование проспективно подтвердило, что ВБП у пациентов с высоким мутационным бременем опухоли была значительно дольше при применении комбинации ниволумаб плюс ипилимумаб, чем при химиотерапии НМРЛ (Hellmann et al., 2018). В целом предполагается прямая связь между дефицитом репарации ДНК, мутационным ландшафтом, прогнозируемой нагрузкой неоантигенов и клинической активностью ICB.

   TMB определяли как количество соматических, кодирующих мутаций, мутаций с заменой оснований и indel на мегабазу исследованного генома. Все замены оснований и вставки в кодирующей области целевых генов. Было показано, что TMB, рассчитанный с использованием панели генов рака (CGP), хорошо согласуется с полноэкзомными показателями мутационной нагрузки (Chalmers et al., 2017). Это указывает на то, что CGP, нацеленный на всю кодирующую область из нескольких сотен генов, покрывает достаточный размер генома, чтобы точно оценить мутационную нагрузку WES. Было обнаружено, что отфильтровывание изменений зародышевой линии и редких вариантов было важно для получения точных измерений TMB, и это будет особенно важно для пациентов из этнических групп, недостаточно представленных в наборах данных секвенирования. Эти результаты показывают, что CGP является точным, экономически эффективным и клинически доступным инструментом для измерения TMB. Результаты анализа с понижающей выборкой показывают, что вариация измерения из-за выборки при секвенировании 1,1 Мб является приемлемо низкой, что приводит к высокоточному вызову TMB в диапазоне уровней TMB. Эта вариация выборки увеличивается по мере уменьшения количества секвенируемых мегабаз, особенно на более низких уровнях TMB. Хотя целевой CGP можно использовать для точной оценки TMB, в настоящее время он не подходит для идентификации неоантигенов, которые могут встречаться в любом гене. Тем не менее, терагностическое воздействие ТМБ также было определено с помощью целевого ЦГП с помощью анализа FoundationOne CDx (Hellmann et al., 2018).

   Неспособность оценить TMB может произойти на разных этапах аналитического процесса. Это может быть при отборе образца с низким уровнем ДНК (5-10%). Обработка NGS в зависимости от метода может привести к сбою процесса примерно на 2-3%. И, наконец, биоинформатическое курирование приведет к 3-5% отказу. В конце концов, TMB будет неопределенным с коэффициентом отсева в 15% образцов (личное сообщение Fondation Medicine).

   Внедрение оценки мутационного бремени опухолей в общенациональном масштабе является сложной задачей, и необходимо приложить большие усилия. Каким бы ни был метод, WES или большой CGP, измерения TMB изменят масштаб секвенирования генов на молекулярных платформах.

   Важно, чтобы платформы, на которых будет осуществляться измерение мутационной нагрузки опухоли, могли калибровать свой CGP и сравнивать его со стандартным эталоном для измерения TMB. Кроме того, при ограниченном количестве ДНК реализованный метод должен давать надежный результат для большинства образцов. Платформы также должны развернуть свои процессы влажных лабораторий и свой конвейер биоинформатики, чтобы иметь возможность производить ТМБ в сроки, совместимые с ведением клинических пациентов.

2. Описание популяции участников исследования и обоснование выбора участников

   Как упоминалось выше, TMB, по-видимому, является важным маркером эффективности ICB. Поэтому важно внедрить измерение TMB на общенациональном уровне, чтобы обеспечить равный доступ к ICB.

   Французский национальный институт рака (INCa) пометил молекулярные платформы, отвечающие за различные молекулярные тесты, которые должны установить свои процессы, чтобы иметь возможность противостоять этому новому тесту. Это исследование предназначено для тестирования различных методов CGP для оценки мутационной нагрузки опухоли при раке легкого, чтобы сравнить различные методы и выявить недостатки и неудачи различных методов. Результаты этого исследования должны позволить оценить потребности во внедрении ТМБ на общенациональном уровне, рекомендовать панели генов рака, предложить проверенные биоинформатические конвейеры и, наконец, рекомендовать преаналитические процессы для снижения частоты неудачных тестов.

   С этой целью в данном исследовании будет определена ТМБ у пациентов с раком легкого. Будут набраны 200 пациентов с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ), ранее не получавших лечения.

   Будут набраны три когорты:

   • 100 пациентов будут включены без резекции и мы определим ТМБ на биоптате

   • 100 пациентов будут включены после хирургического удаления их опухоли, и мы определим TMB на резецированном образце.

     • В рамках этой когорты ТМБ будет оцениваться как на образце биопсии, так и на резецированном образце для 20 пациентов. 200 пациентов будут зарегистрированы для проведения анализа 220 ТМБ.

   Сайты-участники — это крупные платформы, которые были выбраны на основе их возможностей для проведения новых тестов и имеют все возможности для проведения описанных исследований. Пациенты, включенные в это исследование, будут соответствовать тем, которые будут получать ингибиторы иммунных контрольных точек в течение своего заболевания. Это исследование является неинтервенционным, так как оно не изменит клиническую помощь пациентам. Образец ткани будет взят во время клинической процедуры, необходимой для ухода за пациентом. Исследование будет предложено пациентам после проверки того, что ткани были собраны способом, совместимым с настоящим исследованием. Собирается только опухолевой материал и не зародышевая ДНК.

   Отобранные пациенты будут близки к тем, которые получают ICB, и целевая популяция будет обогащена пациентами, которые были хирургически резецированы, чтобы иметь возможность иметь достаточное количество тканей для сравнения в этих образцах различных методов оценки TMB, а также для сравнения предоперационных биоптаты и операционные образцы.

3. Описание исследуемого элемента или элементов

Исследуемые элементы представляют собой ТМБ пациентов с НМРЛ. Будет оцениваться коэффициент отсева (количество безрезультатных случаев) в оценке TMB. Золотым стандартом для определения TMB является WES, поскольку он охватывает все регионы кодирования. Несколько других методов панели генов рака (CGP) были описаны на основе секвенирования панелей генов рака. CGP, включенный в это исследование, будет панелью от Illumina (TS500), Thermofisher (анализ мутационной нагрузки опухоли Oncomine), самодельной панелью с технологией Agilent (Dedicated XT HS) и лекарством Foundation F1 CDx. Признано, что размер панелей генов рака должен быть близок к 1 Мб, чтобы можно было надежно измерить TMB при различных типах рака.

В этой серии будут сравниваться различные методы измерения TMB на NSCLC, чтобы проверить различные CGP, доступные на рынке или на разных платформах INCa. Моделирование биоинформатики попытается сопоставить результаты TMB с WES и CGP. Для этого на основе результатов мутационной нагрузки, рассчитанных по результатам WES, результаты мутационной нагрузки будут экстраполированы на основе случайной выборки 1000 генов, повторенных 1000 раз. Среднее значение коэффициента корреляции (R2) между мутационной нагрузкой опухоли, рассчитанной с помощью секвенирования всего экзома и различных случайных панелей генов, составляет 0,88 IQR [0,84–0,91]. показывая, что выбор генов для оценки TMB должен быть тщательно оценен перед использованием в клинической практике (неопубликованные результаты). Материал, который будет собран в ходе исследования, позволит определить производительность CGP, реализованного в платформах молекулярной биологии.