Ассоциация TMB с неоантигенной нагрузкой опухоли
Неоантигены — это антигены, продуцируемые опухолевыми клетками и способные вызвать иммунный ответ организма. Важная роль иммунной системы заключается в обнаружении этих антигенов и последующим уничтожении опухолевых клеток. На поверхности клеток иммунной системы, Т-лимфоцитов, существуют определенные «молекулярные тормоза» или контрольные точки, которые поддерживают баланс иммунной системы и предотвращают аутоиммунное повреждение здоровых тканей. Опухолевые клетки могут экспрессировать на своей поверхности специальные ингибиторы контрольных точек, которые позволяют опухоли ускользать от иммунного ответа.
Иммунотерапия представляет собой использование специальных лекарственных средств, способных ингибировать контрольные точки, предоставляя собственному иммунитету возможность уничтожать опухолевые клетки. Иммунотерапия увеличивает выживаемость у части пациентов с множеством различных онкологических заболеваний, обеспечивая длительный период ремиссии, возвращая людей к активной жизни.
Данная группа препаратов объединяет несколько «ингибиторов контрольных точек» (ИКТ).
- Моноклональные антитела к цитотоксическому Т-лимфоцитарному антигену 4 (CTLA4): ипилимумаб, тремелимумаб
- Моноклональные антитела к белку запрограммированной смерти клеток 1 (PD-1): ниволумаб, пембролизумаб
- Моноклональные антитела к лиганду белка запрограммированной смерти клеток 1 (PD-L1): атезолизумаб, дурвалумаб и авелумаб
Высокий уровень TMB (TMB-high) предполагает биосинтез большого количества мутантных белков, неоантигенов, и как следствие, происходит повышение противоопухолевого иммунного ответа.
Биомаркеры, используемые в клинической практике для определения показаний к иммунотерапии.
Микросателлитная нестабильность (MSI).
MSI фенотип, характеризующийся повышенной вероятностью возникновения мутаций в результате нарушения системы репарации неспаренных оснований ДНК.Экспрессия белка PD-L1.
Экспрессия PD-L1 на поверхности опухолевых клеток позволяет им избегать цитотоксического действия опухолеспецифичных Т-лимфоцитов, имеющих на своей поверхности PD-1 рецептор.- Опухолевая мутационная нагрузка (TMB)
Обнаружение различных маркеров чувствительности к иммунотерапии и их взаимосвязь в различных злокачественных новообразованиях:
Все виды злокачественных образований
Колоректальный рак
Карцинома эндометрия
Аденокарцинома желудка и пищевода
Меланома
Немелкоклеточный рак легких
Одним из наиболее важных аспектов является то, что опухоль может иметь TMB-high в отсутствие высокого уровня MSI, тогда как высокий уровень MSI с низким уровнем ТМB является редким событием (за исключением рака эндометрия). Также опухоль может иметь TMB-high при отсутствии экспрессии PD-L1.
TMB может быть независимым предиктором ответа опухоли на иммунотерапию.
TMB-high характерен для опухолей, возникающих вследствие следующих факторов:
- Табачный дым и полициклические ароматические углеводороды
(рак легких, рак мочевого пузыря) - Ультрафиолетовое излучение (меланома)
- Герминальные (врожденные) мутации генов, кодирующих белки, участвующие в репарации и репликации ДНК.
Исследования ТМB в клинической практике
| Диагноз | Число пациентов | Порог для TMB-high/метод исследования | Применяемые препараты | Результаты | Источник |
|---|---|---|---|---|---|
| НМРЛ | 211 (133 ниволумаб, 78 ниволумаб + ипилимумаб) | ≥ 248 мутаций, ПСЭ | Ниволумаб, Ниволумаб + Ипилимумаб | Увеличение ORR, на 1 годPFS и на 1 год OS для пациентов с TMB high опухолью, в сравнении с пациентами с низким и средним TMB | Hellmann MD, Cancer Cell.,2018 |
| НМРЛ | 312 (158 ниволумаб, 154 химиотерапия) | ≥ 243 мутаций, ПСЭ | Ниволумаб против химиотерапии | High TMB ассоциирована с увеличением ORR и PFS, но не OS | 3 фаза, CheckMate 026 |
| Рецидив НМРЛ или IV ст. НМРЛ | 299 (139 ниволумаб и ипилимумаб, 160 химиотерапия) | > 10 мутаций/ Мб, генная панель | Ниволумаб+ ипилимумаб, противхимиотерапии | PFS была более длительной у пациентов с TMB - High получавших ниволумаб + ипилимумаб в первой линии, чем у получавших химиотерапию, независимо от уровня экспрессии PD-L1 | 3 фаза, CheckMate 227 |
| НМРЛ | 240 | Генная панель (49 пациентов ПСЭ) | Анти PD-(L)1 антитела в монотерапии в комбинации с анти-CTL-4 антителами | TMB- High повышает вероятность ответа на иммунотетапию. Результаты генных панелей и ПСЭ сопоставимы для измерения TMB | Rizvi H, J ClinOncol, 2018 |
| Метастатическая меланома | 65 (32+33) | Генная панель | Ниволумаб или пембролизумаб или атезолизумаб | Частота объективного ответа. PFS и OS выше в группе TMB- High | Johnson DB, Cancer Immunol Res., 2016 |
НМРЛ – немелкоклеточный рак легкого
ПСЭ – полное секвенирование экзома
ORR – общая частота ответа
PFS – выживаемость без прогрессирования
OS – общая выживаемость
Золотой стандарт диагностики ТМБ - полное секвенирование экзома (ПСЭ). Однако этот метод является дорогостоящим и требует чрезмерно длительного времени выполнения, что делает его неподходящим для рутинной клинической практики. Существуют альтернативные подходы, позволяющие косвенно оценить TMB путем оценки мутационного статуса определенной генной панели с помощью технологии секвенирования следующего поколения (NGS).
Минимальный размер панели для определения TMB более 300 генов или 1 Мб.
В лаборатории Геномед для расчета TMB используется панель QIAseq Tumor Mutation Burden, разработанная для поиска мутаций в 486 генах, ассоциированных с канцерогенезом и охватывающая 1,3 Мб генома.
- Панель разработана с использованием технологии уникальных молекулярных индексов (UMI), которые позволяют пометить каждую молекулу ДНК в образце ещё на ранней стадии создания библиотек. Это позволяет устранить ошибки ПЦР и секвенирования и в последующем получить более качественные результаты.
- Анализ данных проводится с помощью биоинформатического протокола QIAseq Tumor Mutational Burden, разработанного Biomedical Genomics Analysis для CLC Genomics Workbench.