ESMO关于癌症免疫疗法 |
带有缺陷错配修复机制的癌症通常会发生超突变，并且会在单态微卫星中积累特别容易发生错配错误的突变。这种情况称为微卫星不稳定性，可以使用免疫组织化学和分子测试，包括基于经典聚合酶链反应的微卫星测试和新型下一代测序方法进行测试。MSI是Lynch综合征和体质不匹配修复缺陷的标志。在各种散发性癌症中发现MSI，这些散发性癌症属于该综合征中所包括的各种癌症类型，包括结直肠癌，子宫内膜癌，胃癌，小肠癌，尿路上皮癌，中枢神经系统癌和皮脂腺肿瘤。
最近的证据表明MSI是免疫疗法的预测性生物标志物，这增加肿瘤学家对许多不同癌症类型进行dMMR检测的临床要求。因此，现在迫切需要确定在哪里进行测试以及如何最好地执行测试。因此，迫切需要MSI的标准定义，相关概念以及有关MSI测试的共识性建议。
除MSI以外，肿瘤突变负荷和免疫检查点编程的细胞死亡蛋白1及其配体PD-L1的表达代表其他经过广泛研究的生物标记，可以预测响应于免疫疗法。然而，这些生物标志物之间的关系是复杂的，它仍不清楚是否使用生物标志物的组合优于依靠单一标记。为了解决这些问题，欧洲医学肿瘤学会转化研究和精密医学工作组发起一个合作项目，以就以下方面达成共识性建议，特别是在免疫疗法的框架中：与MSI概念相关的重要定义；MSI测试方法以及如何测量癌症中的MSI，以及MSI，TML和PD-1/PD-L1表达之间的关系。使用基于系统审查的方法设计达成共识的过程。该工作组的成员是从对科学活动和癌症分子检测的常规临床工作具有较高标准记录的专业人员中选拔的，成员包括三名医学肿瘤学家，四名资深病理学家/分子病理学家，放射肿瘤学家，免疫基因组计划副主任和临床分子遗传学家。两名初级病理学家因其在病理学/分子病理学和系统评价方面的专业知识而参与进来。
基于系统评价的方法被用作生成共识/指南的起点，并遵守PRISMA声明预设协议。如果ESMOTR和PMWG成员使用均值表示对每个声明的共识，则最终的共识度被判定为不一致，如果<6/10，在6.0-6.9/10的范围内较低，在7.0-7.9/10的范围内适中，从8.0到8.9/10较强，如果>9/10，则非常强。文献中已经普遍接受MSI和相关概念的定义，但是对标准定义的共识性建议是进一步讨论的重要基础。为了得出有关MSI和相关概念的扎实定义，肿瘤基因检测网进行系统的综述，以查找所有现有的有关MSI的共识/准则或调查，搜索截至2018年9月7日的PubMed数据库。PubMed中使用的搜索词包括以下内容的组合关键字和。肿瘤基因检测网还考虑所有文章和主要评论的参考文献清单。如果研究符合以下纳入标准，则被认为符合此目标：共识或调查研究指南；提供MSI或dMMR定义。为了生成标准化的定义，肿瘤基因检测网采用每个研究中最常用的词作为定义。肿瘤基因检测网提供的最终定义是通过该协作项目的成员以及ESMOTR和PMWG成员之间的共识而获得的。
有多种评估癌症中MSI的方法，它们可分为两大类：通过IHC确定的错配修复蛋白的缺陷表达和通过分子测试确定MSI。为了获得关于MSI测试以及如何测量癌症中MSI的共识性建议，肿瘤基因检测网决定对所有现有的基于MSI的临床试验进行系统的审查，以找到用于确定MSI的所有方法。肿瘤基因检测网专注于临床试验，因为它们经常使用可能在临床实践中广泛采用的方法。肿瘤基因检测网搜索临床试验数据库，用于所有与MSI相关的条款。特别是，数据库中使用的搜索字词是在“条件或疾病”框中名为“癌症”，在框中是“微卫星不稳定性”，“MSI”，“MSI高”，“失配修复缺陷”和“dMMR”命名为“其他条款”。肿瘤基因检测网还使用所有先前确定的基于MSI的共识/准则，这些信息对于完成第2点的MSI测试目标很有用。总结结果并将其用于讨论，以便通过该协作项目的成员以及ESMOTR和PMWG成员之间的共识达成最终建议。
越来越多的证据表明，MSI，TMB和PD-1/PD-L1表达是三种生物标志物，每种标志物均与免疫疗法的应答率增加有关。然而，它们之间的关系是复杂的，并且可能根据肿瘤类型和位置而不同。为了阐明由NGS确定的MSI，TMB和PD-1/PD-L1表达之间是否存在任何潜在的关联，肿瘤基因检测网对此主题进行首次系统综述。如果研究符合以下纳入标准，则被认为是合格的：使用NGS确定TMB；使用标准化方法评估MSI和PD-1或PD-L1表达；是否存在有关TMB和MSI以及PD-1/PD-L1表达的匹配数据；对于PD-1配体的汇总数据，还存在关于PD-L1表达的分离数据；是否存在有关TMB，MSI和PD-1/PD-L1表达之间任何可能观察到的关联的数据；明确诊断偶发性单一癌症；在同行评审的期刊上以英语出版。排除标准为未提及癌症，在标题/摘要中未提及术语NGS，TMB，MSI和PD-1/PD-L1；用非标准化方法评估所调查的参数；个案报告；用非标准化方法评估所调查的参数；体外或动物研究。肿瘤基因检测网搜索截至2018年6月30日的PubMed数据库。
DNAMMR是高度保守的机制，用于在出现错配错误后恢复DNA完整性。在此过程中起关键作用的四个基因包括：MLH1，MSH2，MSH6和PMS2。由这些基因编码的四个同源蛋白质MLH1，MSH2，MSH6和PMS2在异二聚体中起作用，即MLH1-PMS2和MSH2-MSH6。这些基因之一的失活可能由于种系或体细胞突变或表观遗传沉默而发生，从而导致缺陷的MMR机制。MLH1和MSH2是异二聚体的强制性伴侣。PMS2只能与MLH1形成异二聚体，MSH6只能与MSH2形成异二聚体。但是，MLH1和MHS2可以与其他MMR蛋白形成异二聚体。通常，MLH1和MSH2中的突变分别导致突变蛋白及其次级伴侣PMS2和MSH6的随后蛋白水解降解。相反，PMS2或MSH6中的突变可能不会导致其主要伴侣的蛋白水解降解，因为MSH6可以被MSH3取代在异二聚体中，而PMS2可以被PMS1或MLH3取代在异二聚体中。
dMMR肿瘤是一种累积成千上万个突变的肿瘤，尤其是聚集在微卫星中，并包含重复的长度变化，从而导致MSI。因此，MSI是dMMR的标记，并表征细胞的超变状态。对于在Lynch综合征[结直肠癌，子宫内膜癌，小肠癌，尿路上皮癌，中枢神经系统和皮脂腺发现的任何散发性癌症类型中，都需要使用IHC对四种MMR蛋白进行评估，以评估dMMR。对于不属于上述报道的光谱的肿瘤类型，没有足够的数据得出明确的建议。IHC方法基于以下事实：MMR蛋白在细胞核中普遍表达。MMR基因中的大多数突变都会干扰二聚化，从而导致异二聚体的蛋白水解降解，进而导致必需蛋白质和二级蛋白质损失。因此，MLH1中的突变与MLH1和PMS2的IHC丢失相关，而MSH2中的突变与MSH2和MSH6的IHC丢失相关。
相反，当二级蛋白质的基因中发生突变时，异二聚体可能保持稳定，并且没有同时丢失必需的伴侣蛋白质。这是因为二级蛋白质的功能可能被其他蛋白质补偿，例如用MSH3代替MSH6，用MLH3或PMS1代替PMS2。因此，PMS2抗体检测到所有带有MLH1或PMS2异常的病例，而MSH6抗体检测到所有带有MSH2或MSH6异常的病例。仅MLH1和MSH2无法识别具有PMS2或MSH6异常的病例。
IHC的一个缺点是，由于技术或生物学原因，它可能同时产生阳性和阴性免疫染色结果，而不反映MMR设备的真实状态。可能导致假阴性免疫染色的技术因素主要是由于分析前的问题，例如组织固定。也可以观察到异常的染色模式，包括细胞质，点状或核周染色。内部阳性对照的存在对于结果的解释是必不可少的。导致阳性免疫染色不能反映MMR机制实际缺陷的生物学原因包括任何MMR基因的错义突变，导致突变的初级蛋白具有催化活性，但具有抗原完整性。可能与MMR的功能性或缺陷性活动相关的阳性免疫染色的生物学原因取决于缺乏被另一MMR次要伴侣替代的PMS2或MSH6。这加强肿瘤基因检测网的建议，即同时使用或依次使用所有四种抗体，并在IHC解释中有任何疑问时转移至MSI-PCR。PMS2/MSH6的双抗体筛查方法可能被认为是一种具有成本效益的替代方法，但在阴性，局灶性/斑片性或弱免疫染色的情况下，尤其是对于MSH6来说，是可以接受的，还执行MLH1或MSH2IHC进行确认。实际上，后两种抗体的使用可以确认MMR的缺乏，或者在仅缺少异二聚体亚基成员的情况下转入建议B，即使用MSI-PCR作为确认测试。实际上，在4％的MSI肿瘤中发现PMS2免疫染色的单独缺失，单独缺失PMS2或MSH6蛋白表达的病例可能携带这些基因的体细胞基因变异。同样，所有这些观察结果都加强肿瘤基因检测网建议使用所有四种MMR蛋白的建议。是否同时测试或以顺序方式测试所有四种抗体，即使用两抗体筛选，然后通过反射IHC筛选合适的伴侣蛋白，这取决于本地组织，时间和成本。
如果可以的话，可以在活组织检查或手术标本上进行IHC首选手术标本：共识等级：低。对活检进行IHC的主要优点是：活检的固定程度要比手术标本好；了解第一个多学科肿瘤板的MSI状况的有用性，这可能会改变后续的管理，尤其是在转移性方面设置。使用手术标本的优点是：分析的细胞比活检组织中的细胞多；为IHC选择最佳标本的可能性；存在内部对照，但通常存在于活检组织中；克服肿瘤异质性的可能性，如果不确定的IHC结果或仅丢失一个异源二聚体亚基，则需要进行MSI-PCR分子测试。传统的分子测试基于微卫星标记的PCR扩增，具有两个可能的面板：一个使用五个微卫星，其中包含两个单核苷酸和三个双核苷酸重复，另一个使用五个聚A单核苷酸重复序列。推荐使用五个poly-A面板，因为它具有更高的灵敏度和特异性。MSI定义为五个微卫星标记中≥2的稳定性损失。
已表明使用MSI-PCR分子测试可评估属于Lynch综合征的所有散发性癌症类型中的dMMR：结直肠癌，子宫内膜癌，小肠癌，尿路上皮癌，中枢神经系统和皮脂腺。根据用于结肠直肠癌“贝塞斯达准则”2个单核苷酸重复和三个二核苷酸重复的面板应该被用于测试癌症。MSI存在当两个或多个单核苷酸标记显示重复长度变化。然而，由于具有更高的特异性和敏感性，具有五个多聚A单核苷酸重复序列的替代检测组被认为是当前标准。这两个小组已经并且正在用于评估临床试验中的MSI。例如，正在进行的II期临床试验NCT03435107和NCT03150706中使用带有二核苷酸的面板，而在2007年9月28日使用具有五个poly-A重复序列的面板。发表的试验主题-016和主题-059。共识等级：强。分子方法似乎可以确保在MSI测试中获得最高的特异性和灵敏度。如果仅改变二核苷酸重复序列，则应测试具有单核苷酸重复序列的次级面板。五聚-A单核苷酸重复的五重面板可消除对正常组织的需要用于比较，并且可以比其他微卫星标记更敏感。术语MSI-高或MSI-低应该放弃和MSI-低肿瘤应该包含在微稳定肿瘤，如在用于结直肠癌订正贝塞斯达准则建议，并通过随后的研究证实。
在转移性结直肠癌的免疫治疗最近的一份报告表明，患者的不可接受的百分比已在免疫试验和经验丰富的失效被录取由于假阳性dMMR或MSI-PCR结果通过本地实验室评估。因此，共识小组建议同时使用MMR-IHC和MSI-PCR来评估转移性结直肠癌和Lynch综合征谱系其他癌症的免疫检查点抑制剂治疗的资格。一个NGS表示的替代分子测试，以评估MSI。这样做的主要优点之一是可以将MSI分析与TMB的确定结合起来。NGS可以对大量微卫星和基因进行并行的高通量测序，因此它还可以鉴定除免疫疗法之外的其他适用于治疗的靶向变化，例如大肠癌中的KRAS突变，非小细胞肺癌中的EGFR突变，黑色素瘤，BRCA1和BRCA2中的BRAF突变乳腺癌和卵巢癌的突变。基于NGS的MSI测试有可能成为所有肿瘤类型的选择方法，包括罕见癌症，不属于Lynch综合征。共识等级：非常强。
NGS应该仅在具有这些技术经验的选定中心中进行。在第3点中介绍用于确定MSI的不同NGS方法，并在下面进行进一步讨论。在将来，NGS对不同于单核苷酸重复序列的大量微卫星的评估可能有助于发现新的DNA修复机制故障超出肿瘤基因检测网当前对dMMR的了解。使用从所选手稿中提取的数据以及从Venn图获得的数据，肿瘤基因检测网比较肿瘤细胞上高TMB，MSI和PD-L1表达的关联。总体而言，至少有一种分析的生物标志物有4186例患者呈阳性。可从《肿瘤学年鉴》在线获得。特别是，在2.9％的所有癌症中，同时存在TMB高，MSI高和PD-L1表达，并且明显更高在结直肠癌和食管胃腺癌中所占的百分比。如果肿瘤基因检测网认为TMB高或MSI高，则与PD-L1表达相关的百分比在“所有癌症”，NSCLC和黑色素瘤类别中最高，分别从2.9％升至11.9％，0.5％升至分别为12.7％和0.0％至32.0％。这是由于在所有癌症和非小细胞肺癌中，MSI高例的百分比较低，而大肠癌和食管胃腺癌，或缺乏黑色素瘤中MSI高的病例。最后，在结肠直肠癌，食管癌腺癌，并用“所有癌症”基团，黑色素瘤和非小细胞肺癌中观察TMB-高和MSI-高的一致性的高百分比的P所有这些差异均<0.05。
由于免疫疗法在几种癌症类型中的最新成功，弄清癌症中的MSI格局已成为迫切的临床必要性。在这份共识报告中，提出有关MSI定义和癌症检测的具体建议。此外，探讨MSI与不同肿瘤中TMB和PD-1/PD-L1表达的关系。同时，必须强调的是，对于MSI肿瘤，无需进一步分析TMB或PD-1/PD-L1表达即可接受免疫治疗。肿瘤基因检测网使用系统的审查方法，因为它代表探索主题和提出具体建议的最严格的科学方法。肿瘤基因检测网将此方法与该协作项目的成员以及ESMOTR和PMWG成员之间达成的共识相结合。
最初的共识性建议是确定与MSI概念相关的所有最相关的术语。在文献中，MSI和相关变量有几种不同的定义，因此肿瘤基因检测网决定为所有这些概念提供基于专家共识的明确定义。深入了解所有这些术语的正确含义是接近MSI肿瘤患者的理想基础。该词汇表不仅对肿瘤科医生/临床医生有用，而且对病理学家，研究人员和药物开发人员同样有用。
第二个共识建议涉及MSI测试以及如何量化癌症中的MSI。回顾所有基于MSI的临床试验以及现有的MSI测试指南，肿瘤基因检测网提供了基于专家共识的MSI测试建议。肿瘤基因检测网指出，IHC目前是确定属于Lynch综合征相关肿瘤谱系的癌症中dMMR及其相关MSI的第一个测试，但肿瘤基因检测网也就常规临床实践中可能影响IHC分析的最相关方面提供了具体意见和建议。IHC是全世界大多数实验室中广泛使用的技术，解其优势和局限性是正确应用此重要工具评估MSI的最重要方面。分子方法主要基于PCR，在这里，肿瘤基因检测网还针对此类测试提供具体的建议。NGS是用于研究MSI的另一种潜在测试类型，主要优点是还可以确定肿瘤突变负担以及其他可能靶向的改变。具有MSI和PD-1/PD-L1表达的TMB在预测对免疫疗法的更高应答率方面可能确实很重要，因此，肿瘤基因检测网的研究的最后一部分探讨了这个有趣的话题。
肿瘤基因检测网发现PD-1/PD-L1表达在所有癌症类型中均表现出很大的变异性，但是即使在MSI阴性或TMB低的病例中，PD-1/PD-L1的表达也代表了一个共同的方面。值得考虑的最重要方面之一是，可能在没有MSI的情况下使TMB高，而很少有MSI高而TMB低。虽然TMB-高和MSI-高一致性的高百分比已经针对神经胶质瘤，结肠直肠癌和食管癌腺癌，肛门癌和食管的鳞状细胞癌中描述有一个反比关系。
这些肿瘤类型共有两个重要的危险因素：人乳头瘤病毒和吸烟。肿瘤HPV阳性和吸烟相关癌症已被建议与HPV阴性或禁烟-同行，独立地从MSI状态[比较怀有更高TMB，虽然HPV对TMB的影响仍有争议。因此，在肛门癌和食道鳞状细胞癌中，这些原因不仅可以解释TMB和MSI之间缺乏关联，而且可以解释相当大比例的不依赖MSI的PD-L1高表达。基因组分析表明，特定的突变特征可以独立于MSI状态而导致高TMB。这些包括BRCA1/2和APOBEC缺乏，新抗原负载，紫外线曝光以及影响突变TP53和聚合酶ε。
有趣的是，胃癌患者中MUC16突变可能与更高的TMB，更好的生存结果和免疫反应有关。最后，其他肿瘤内在和外在因素也参与影响MSI，TMB和PD-1/PD-L1表达之间的复杂相互作用，例如肿瘤浸润淋巴细胞和微生物瘤。在TMB低，MSI缺失，甚至PD-1/PD-L1表达缺失的肿瘤中，对免疫疗法的应答率也有广泛的变化，表明免疫疗法的应答也可能是由其他生物标志物驱动。值得注意的是，在胃癌Epstein-Barr病毒已经证明在诱发响应于免疫治疗的关键作用，独立地选自TMB和MSI。在具有淋巴样基质的胃癌变体中，PD-L1在肿瘤细胞上独立于MSI，甚至不依赖于EBV表达。黑色素瘤和非小细胞肺癌也表现出一些特殊性。确实，在黑色素瘤中没有MSI病例，但是高TMB和PD-L1表达之间的一致性百分比很高，但PD-L1阳性病例的百分比很高，尽管在NSCLC中，PD-L1和TMB高表明是独立的。尽管TMB，MSI和PD-1/PD-L1的表达是免疫检查点封锁疗法的重要指标，但是仍需要进一步的研究以发现能够预测对免疫疗法反应的新变量。
该系统评价最重要的方面之一是NGS的有用性，它不仅可以评估TMB，还可以评估MSI，并产生可解决免疫检查点封锁疗法的有希望的数据。值得注意的是，TMB的估计也可与目标板制成，从而避免整个外显子组的或全基因组测序费用。NGS还可以确定MSI状态；最近发展起来的“MSIsensor”结合NGS与生物统计学到地址MSI肿瘤样品在。它已经广泛应用于选定本系统评价两项研究。在免疫疗法的框架中，NGS代表最有前途的工具，可以在那些不属于Lynch综合征谱系和罕见癌症类型的癌症中测试MSI，对于使用IHC或MSI-PCR进行MSI测试知之甚少。有趣的是，NGS的最有前途的应用之一是在免疫治疗期间进行患者监测。实际上，抗PD-1在治疗期间已经应用到NGS循环肿瘤DNA的研究中，表明它可能代表评估免疫抑制剂检查点治疗的患者的肿瘤反应的有价值的工具。
总之，肿瘤基因检测网为MSI定义和测试提供基于专家共识的建议。此外，通过研究TMB，MSI和PD-1/PD-L1表达之间的关系，肿瘤基因检测网强调，它们的发生率和作用可能会因肿瘤类型而异，并可能受到多种因素的影响。尽管MSI，TMB和PD-1/PD-L1表达是选择免疫疗法患者的公认标志，但仍需要标准化PD-1/PD-L1并确定不同肿瘤类型中TMB的临界值。为此，已经建立了ESMOTR＆PM小组来阐明这些观点。而且，对于特定的肿瘤类型或TMB低且缺乏MSI或PD-1/PD-L1表达的患者，对免疫检查点封锁的反应率也可能很高。这突出表明需要新的潜在的免疫疗法反应预测因子。如前所述，NGS可能是应用当前知识的决定性工具，并同时提供有关此主题的新见解。确实，肿瘤基因检测网需要开发新的临床试验模型，不仅用于评估药物疗效，而且还用于测试不同NGS方法的临床效用，以及如何改善癌症患者的预后。沿着这条线，肿瘤基因检测网的建议可能是一个可靠的起点。以及如何改善癌症患者的预后。沿着这条线，肿瘤基因检测网的建议可能是一个可靠的起点。以及如何改善癌症患者的预后。沿着这条线，肿瘤基因检测网的建议可能是一个可靠的起点。 |
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