肺癌患者的肿瘤突变负荷 (MUBULUC)

1. 关于所调查领域的当前知识

   临床证据表明，免疫检查点阻断剂 (ICB) 药物治疗对多种肿瘤类型的患者均有益。 然而，需要开发预测性生物标志物来识别最有可能对免疫疗法产生反应的患者。

   一种新兴的免疫疗法反应生物标志物是肿瘤标本中存在的突变总数。 该生物标志物被命名为突变负荷或肿瘤突变负荷 (TMB)。 据推测，高度突变的肿瘤更有可能含有被激活的免疫细胞靶向的新抗原。 新一代测序 (NGS) 技术的最新进展，尤其是全外显子组测序 (WES) 和 RNA 测序 (RNA-seq)，已证明该指标在多种肿瘤类型中与患者对国际商业银行。 事实上，TMB 与抗 PD-1 和抗 CTLA-4 治疗在各种肿瘤类型中的临床益处相关，包括恶性黑色素瘤（Snyder 等人，2014 年；Van Allen 等人，2015 年），具有阈值每个外显子组超过 100 个非同义单核苷酸变异 (nsSNV)，非小细胞肺癌 (NSCLC)（Rizvi 等人，2015），阈值定义为每个外显子组超过 178 个 nsSNV，以及几个 DNA 修复缺陷肿瘤 (Howitt et al., 2015; Le et al., 2015, 2017)。 最近的一项前瞻性研究证实，在具有高肿瘤突变负荷的患者中，使用纳武单抗加易普利姆玛的 PFS 明显长于 NSCLC 化疗（Hellmann 等人，2018 年）。 总体而言，建议 DNA 修复缺陷、突变景观、预测的新抗原负荷和 ICB 的临床活性之间存在直接联系。

   TMB 被定义为所检查的基因组每兆碱基的体细胞、编码、碱基取代和插入缺失突变的数量。 目标基因编码区的所有碱基替换和插入缺失。 已经表明，使用癌症基因组 (CGP) 测定法计算的 TMB 与突变负荷的全外显子组测量结果非常吻合（Chalmers 等人，2017 年）。 这表明 CGP 以数百个基因的整个编码区为目标，覆盖了足够的基因组大小以准确评估 WES 突变负担。 结果发现，过滤掉种系变异和罕见变异对于获得准确的 TMB 测量值非常重要，这对于来自种族背景的患者在测序数据集中没有得到很好的体现尤其重要。 这些发现表明，CGP 是一种准确、经济且临床可用的测量 TMB 的工具。 下采样分析的结果表明，在对 1.1 Mb 进行测序时，采样引起的测量变化是可以接受的低水平，从而导致在一系列 TMB 水平上高度准确地调用 TMB。 这种抽样变化随着测序的兆碱基数量减少而增加，尤其是在较低的 TMB 水平下。 虽然靶向 CGP 可用于准确评估 TMB，但它目前不适用于鉴定可能出现在任何基因中的新抗原。 然而，TMB 的治疗影响也已通过 FoundationOne CDx 分析通过靶向 CGP 确定（Hellmann 等人，2018）。

   评估 TMB 的失败可能发生在分析过程的不同步骤。 它可以在低水平 DNA (5-10%) 的样本采集中。 取决于方法的 NGS 处理可能导致大约 2-3% 的过程失败。 最后，生物信息学管理将导致 3-5% 的失败。 最后，TMB 将以样本的 15% 的损耗率不确定（基金会医学个人通讯）。

   在全国范围内实施肿瘤突变负荷评估具有挑战性，需要付出巨大努力。 无论是 WES 还是大型 CGP，TMB 的测量都将改变分子平台中基因测序的规模。

   重要的是，将实施肿瘤突变负荷测量的平台能够校准其 CGP 并将其与用于测量 TMB 的标准参考进行比较。 此外，由于 DNA 的数量有限，所实施的方法需要为大多数样本产生可靠的结果。 这些平台还需要部署他们的湿工作台流程和他们的生物信息学管道，以便能够在与临床患者管理兼容的周转时间内生产 TMB。

2. 研究参与者的描述和选择参与者的理由

   如上所述，TMB 似乎是 ICB 疗效的重要标志。 因此，重要的是在全国范围内实施 TMB 测量，以确保平等获得 ICB。

   法国国家癌症研究所 (INCa) 已经标记了负责不同分子测试的分子平台应该建立他们的流程，以便能够面对这种新的测试。 本研究旨在测试不同的 CGP 方法来评估肺癌的肿瘤突变负荷，以便比较不同的方法并确定不同方法的缺点和失败。 这项研究的结果应该允许估计在全国范围内实施 TMB 的需求，推荐癌症基因组，提出经过验证的生物信息学管道，并最终推荐用于降低测试失败率的分析前过程。

   为此，本研究将确定肺癌患者的 TMB。 将招募 200 名未经治疗的非小细胞肺癌 (NSCLC) 患者。

   将招募三个队列：

   • 将包括 100 名未切除的患者，我们将确定活检标本的 TMB

   • 手术切除肿瘤后将纳入 100 名患者，我们将确定切除标本的 TMB

     • 在该队列中，将对 20 名患者的活检标本和切除标本进行 TMB 评估，将招募 200 名患者以进行 220 TMB 分析。

   参与站点是根据其实施新测试的能力选择的大型平台，并且具有进行所述研究的所有设施。 纳入本研究的患者将对应于在疾病过程中接受免疫检查点抑制剂治疗的患者。 本研究属于非干预性研究，因为它不会改变患者的临床护理。 组织取样将在患者护理所需的临床程序中进行。 在确认以与本研究兼容的方式收集组织后，将向患者提出该研究。 仅收集肿瘤材料，不收集种系 DNA。

   选定的患者将接近接受 ICB 的患者，并且目标人群将增加手术切除的患者，以便能够有足够的组织来比较这些样本中评估 TMB 的不同方法，并比较手术前活组织检查和手术标本。

3. 正在调查的一个或多个元素的描述

正在研究的元素是 NSCLC 患者的 TMB。 将评估 TMB 估计中的流失率（没有结果的案例数）。 确定 TMB 的黄金标准是 WES，因为它涵盖所有编码区域。 其他几种癌症基因组方法 (CGP) 已基于癌症基因组测序进行了描述。 本研究中包含的 CGP 将是来自 Illumina (TS500)、Thermofisher（Oncomine 肿瘤突变负荷测定）的 panel、采用安捷伦技术的自制 panel（Dedicated XT HS）和 Foundation medicine F1 CDx。 人们认识到癌症基因组的大小应该接近 1Mb，以便能够可靠地测量不同类型癌症中的 TMB。

本系列将比较 NSCLC 的不同 TMB 测量方法，以验证市场上或不同 INCa 平台上可用的不同 CGP。 生物信息学建模将尝试关联 WES 和 CGP 的 TMB 结果。 为此，基于从WES结果计算的突变负荷结果，将基于随机选择的1000个基因重复1000次来推断突变负荷结果。 通过整个外显子组测序计算的肿瘤突变负荷与不同随机基因组计算的肿瘤突变负荷之间的相关系数 (R2) 的平均值为 0.88 IQR [0.84-0.91] 表明在用于临床实践之前应仔细评估用于估计 TMB 的基因选择（未发表的结果）。 将在研究期间收集的材料将允许确定在分子生物学平台中实施的 CGP 的性能。