概念

PD-L1是一種表達(dá)于細(xì)胞表面的蛋白，又稱B7-H1蛋白。它可以與效應(yīng)T細(xì)胞上的PD-1蛋白結(jié)合，傳導(dǎo)免疫抑制信號(hào)，抑制免疫效應(yīng)T細(xì)胞的活性。PD-L1在腫瘤細(xì)胞表面的表達(dá)則成為了腫瘤逃脫免疫細(xì)胞追殺造成腫瘤生長的驅(qū)動(dòng)因素。大量臨床研究表明，PD-L1的表達(dá)與PD-L1/PD-1抑制劑的療效相關(guān)，隨著PD-L1表達(dá)升高療效增加，疾病控制時(shí)間延長，預(yù)后改善。大量關(guān)于PD-L1檢測的臨床試驗(yàn)表明，PD-L1表達(dá)陽性對(duì)預(yù)測免疫治療在非小細(xì)胞肺癌、黑色素瘤、胃癌、食管鱗狀細(xì)胞癌等多瘤種的療效上都起到重要作用，現(xiàn)已成為免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs）治療中應(yīng)用最廣泛的生物標(biāo)志物。

TMB（腫瘤突變負(fù)荷，Tumor Mutation Burden）是全基因組中計(jì)入胚系DNA變體后體細(xì)胞突變數(shù)目。研究發(fā)現(xiàn)，如果腫瘤組織中突變的基因多，激活患者身體免疫系統(tǒng)的可能性就高，從免疫治療中獲益的概率就越大。所以，TMB高突變也是預(yù)測使用PD-1抗體有效性的一個(gè)重要的生物標(biāo)志物指標(biāo)。高TMB可以幫助預(yù)測腫瘤免疫治療在膀胱癌、黑色素瘤病人中的療效。

K & O 大戰(zhàn)（Keytruda & Opdivo）帶來的啟示

PD-L1表達(dá)和腫瘤突變負(fù)荷（TMB）已成為免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs）治療反應(yīng)的重要生物標(biāo)志物。這兩種生物標(biāo)志物在預(yù)測不同癌癥類型的應(yīng)答方面具有成功和失敗之處。

Keytruda（Pembrolizumab）是由默沙東公司研發(fā)的抗腫瘤藥物，是第一個(gè)獲得FDA批準(zhǔn)的PD-1抑制劑，也是中國第二個(gè)獲得批準(zhǔn)并上市的免疫治療藥物。在使用Keytruda前，檢測出PD-L1高表達(dá)（≥50%）的腫瘤患者，可能從Keytruda的治療中獲益。其晚期NSCLC一線Keytruda治療對(duì)比傳統(tǒng)化療的Ⅲ期臨床試驗(yàn)（Keynote 024）結(jié)果顯示，Keytruda相比化療，PFS延長了4個(gè)多月（10.3個(gè)月 vs 6.0個(gè)月，HR=0.50，P＜0.001）。該研究撼動(dòng)了近50年在晚期肺癌治療中居于霸主地位的化療，也徹底顛覆了幾十年來對(duì)進(jìn)展期NSCLC患者治療模式和療效的認(rèn)識(shí)。PD-L1檢測現(xiàn)已經(jīng)寫進(jìn)了肺癌NCCN指南。免疫組化（IHC）檢測PD-L1在腫瘤細(xì)胞或腫瘤浸潤免疫細(xì)胞上的表達(dá)，已成為免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs）治療中應(yīng)用最廣泛的生物標(biāo)志物。

但隨著臨床數(shù)據(jù)的不斷積累，人們發(fā)現(xiàn)PD-L1表達(dá)在臨床應(yīng)用中并不是一個(gè)很完美的標(biāo)志物。Opdivo（BMS公司的抗PD-1藥物）的NSCLC一線治療臨床試驗(yàn)（CheckMate 026）結(jié)果顯示，PD-L1高表達(dá)（>5%）的NSCLC患者中，PFS（無進(jìn)展生存期，4.2對(duì)5.9個(gè)月）和OS（總生存期，14.4對(duì)13.2個(gè)月）均沒有顯著提高。即使BMS研究人員將入組條件設(shè)置成PD-L1高表達(dá)（≥50%），Opdivo的療效也沒有顯示出明顯優(yōu)勢(shì)。然而，不甘失敗的BMS研究人員采用TMB作為標(biāo)志物對(duì)CheckMate 026三期臨床試驗(yàn)進(jìn)行回顧性研究。結(jié)果顯示，相比PD-L1，選擇TMB作為Opdivo治療NSCLC的biomarker，能更好地區(qū)分獲益人群（圖1）。在TMB高表達(dá)的病人中，采用Opdivo進(jìn)行治療后，ORR（客觀緩解率47% vs. 28%）和PFS（無進(jìn)展生存期，9.7月 vs. 5.8月）結(jié)果顯著優(yōu)于化療。

圖1 高TMB表達(dá)與PFS顯著相關(guān)，且優(yōu)于化療對(duì)照組

這充分說明PD-L1和TMB兩者是相互獨(dú)立的生物標(biāo)志物，并沒有明顯的相互聯(lián)系。K藥和O藥雖然都是PD-1抗體，但是兩種藥物的藥效和作用機(jī)理還是有差別。在越來越多的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道中，也表明PD-L1表達(dá)高低和TMB高低無明顯相關(guān)性。

大樣本量分析

近期，臨床上針對(duì)9887例樣本的PD-L1表達(dá)和TMB的分析，并同時(shí)分析其與ICIs反應(yīng)率之間關(guān)系的研究表明：PD-L1表達(dá)與TMB在大部分癌癥亞型中沒有顯著的相關(guān)性。在不同的腫瘤類型中，PD-L1表達(dá)和TMB對(duì)PD-1/PD-L1抑制劑的應(yīng)答率有著不重疊的影響，可廣泛用于癌癥免疫亞型的分類。其研究成果發(fā)表在臨床醫(yī)學(xué)權(quán)威期刊《JCI Insight》上[1]。

研究結(jié)果：

1. 不同腫瘤類型 PD-L1表達(dá)及TMB的情況：

在9887例樣本中，PD-L1陽性樣本占15.2%（TC≥1%），PD-L1強(qiáng)陽性樣本占3.6%（TC≥50%）。PD-L1的表達(dá)在不同的腫瘤類型中差異很大（圖2）。在胸腺癌（Thymic，58%）和彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤（DLBCL，51%）中PD-L1陽性率最高，而腺樣囊性癌（Adenoid Cystic）和闌尾癌（Appendix ）的PD-L1均未見陽性（0%）。

圖2 PD-L1在主要腫瘤類型中的表達(dá)情況

所有樣本中，16.4%癌癥的TMB＞10mut/Mb，7.3%癌癥的TMB＞20 mut/Mb（圖3）。TMB＞10 mut /Mb被定義為高TMB。

圖3 在35種主要腫瘤類型中，TMB＞10mut/Mb的腫瘤樣本所占的比例

由此可見，PD-L1的表達(dá)和TMB在不同的腫瘤類型中差異很大。

2. PD-L1表達(dá)與腫瘤基因組學(xué)的關(guān)系

根據(jù)所有PD-L1陰性、PD-L1低陽性和PD-L1高陽性樣本的TMB（圖4），顯示PD-L1表達(dá)與TMB呈微弱的正相關(guān)性（P <10-16）。然而，TMB和PD-L1表達(dá)在主要腫瘤類型中是不相關(guān)的。PD-L1表達(dá)和TMB在食管癌、腎細(xì)胞癌、鱗癌、小細(xì)胞肺癌等多種腫瘤中完全獨(dú)立。

圖4 TMB與PD-L1表達(dá)的關(guān)系

3. PD-L1表達(dá)、TMB與抗PD-1治療的反應(yīng)

研究采用回歸樹狀圖評(píng)估了29種實(shí)體腫瘤類型中位TMB和PD-L1陽性率與臨床結(jié)果的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)無論P(yáng)D-L1的表達(dá)水平如何，當(dāng)TMB≥10mut/Mb的腫瘤類型具有最佳的預(yù)測ORR（38%），當(dāng)TMB<10mut/Mb的腫瘤類型PD-L1表達(dá)增加時(shí)緩解率（RR）逐漸升高（圖5）。

圖5 PD-L1表達(dá)與TMB的回歸樹分析

結(jié)論

綜上所述，PD-L1表達(dá)和TMB在大多數(shù)腫瘤類型中是相對(duì)獨(dú)立的生物標(biāo)志物。PD-L1的表達(dá)和TMB在臨床上都具有指導(dǎo)作用，在不同的腫瘤類型中具有不重疊的影響。PD-L1表達(dá)的檢測研究的更早，更充分，且病理上PD-L1的IHC檢測也優(yōu)于TMB，但若將 PD-L1表達(dá)和TMB結(jié)合進(jìn)行預(yù)測，可以得到具有更強(qiáng) ICIs 療效預(yù)測能力的結(jié)果。如果在臨床上單單只憑借一個(gè)方面去預(yù)測藥物的療效，那么很容易“盲人摸象”。

在臨床試驗(yàn)和治療過程中，PD-L1的檢測是基于細(xì)胞蛋白水平的檢測，因此臨床試驗(yàn)中以免疫組化方法為主。免疫組化是檢測蛋白表達(dá)的經(jīng)典手法，通過抗體著色后由病理醫(yī)師鏡下觀察根據(jù)組織染色范圍和著色深淺來評(píng)價(jià)表達(dá)情況。但I(xiàn)HC的判讀還是過于依賴病理醫(yī)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，不夠標(biāo)準(zhǔn)化，并且在活檢穿刺的樣本中由于組織在空間上的異質(zhì)性，常常出現(xiàn)假陽性。而液體活檢恰能很好的解決這個(gè)問題，利用靈敏的CTC檢測技術(shù)，可以檢測出游離于外周血中的腫瘤細(xì)胞，從而進(jìn)行進(jìn)一步的PD-L1表達(dá)（“1+1大于2”,PD-1聯(lián)合阿帕替尼效果好，抽血代替活檢，CTC預(yù)測療效顯身手 和 捷報(bào)頻傳——PD-L1在三陰乳腺癌又建奇功）和TMB分析，這將有助于確定最佳治療策略，有益于將PD-1/PD-L1藥物推向一線治療，這將是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] Yarchoan M, Albacker LA, Hopkins AC, et al. PD-L1 expression and tumor mutational burden are independent biomarkers in most cancers [J]. JCI Insight, 2019.