如果你问我近年来最火的癌症治疗手段是什么？那我的回答一定是——免疫治疗。
然而火归火，免疫治疗走向“神坛”的过程难免磕磕绊绊。要知道许多免疫治疗批准的适应症都是来自FDA的一项特殊审批流程——加速批准。
加速批准，顾名思义，就是加快速度批准药品上市，如果一个药物想要上市，必须要做的临床试验还没完成，但是患者急需这种药，FDA就会根据这个药已经完成的可以替代原先最终指标的中间指标来预先批准这种药上市[1]。
这自然而然就会带来一个问题，假如临床试验完成了，最终的指标显示这个药或者批准的新适应症没有达到上市标准怎么办？这就为后期药物的正式批准埋下了定时炸弹。
就在最近，多颗定时炸弹被同时引爆，FDA回撤了多项免疫检查点抑制剂的适应症，牵连到了多家药企，令免疫检查点抑制剂滥用的情况又一次成了众矢之的。这不禁让许多医药同仁们把关注点转至了去年6月份FDA的一项加速审批中来。
这不，安德森癌症医学中心的研究者近期就在Annals of Oncology发表了大型回顾性研究数据，环环相扣地对这项FDA批准提出了质疑[2]。
▲ 论文首页截图
这项批准到底是什么呢，几个关键字一码就该知道了，“泛癌、免疫检查点抑制剂、肿瘤突变负荷”，这可谓当前癌症治疗中讨论度最高的“三剑客”了。
这“三剑客”集结起来就是PD-1抑制剂单药用于治疗TMB-H（肿瘤突变负荷≥10个突变/百万碱基，mut/Mb），既往治疗后疾病进展，且无满意替代治疗方案的晚期实体瘤患者[3]。
想要有理有据地质疑FDA批准的适应症，可没那么容易。研究者足足“大战”了三个回合，才做到有理有据地论证了他们的结论——不是所有TMB-H的实体瘤都对免疫检查点抑制剂敏感[2]。
第一回合，这项批准的立论有问题。
该批准是说肿瘤突变负荷高（TMB-H）可以做生物标志物，立论基础是来源于以下这个因果链：肿瘤突变负荷会伴随着肿瘤免疫抗原的增加，肿瘤抗原增加和CD8+ T细胞计数增加呈正相关，而CD8+ T浸润肿瘤是免疫治疗效果好的基础。这样一个三重的因果链只要其中一环掉了链子就会影响最终的结果。
而在这里研究者就对证据最为薄弱的部分发起进攻——肿瘤抗原高真的会伴随着CD8+ T细胞的增加吗？
之前的研究就证实了在多种癌症包括乳腺癌、前列腺癌中CD8+ T细胞增加并不会伴随肿瘤抗原增加[4]，而通过对TCGA这个最为大型的癌症基因数据库进行检索分析，也能发现并非所有癌症都伴随着CD8+ T细胞的高计数[2]。
如此看来，TMB-H的肿瘤CD8+ T细胞并不一定会增加。
▲ 抗原负担与CD8+ T细胞浸润
第二回合，既然是泛癌适应症，那研究基础就应该足够“泛”。
而纳入这项批准的病例是来源于一项多中心、多队列、非随机、开放标签试验KEYNOTE-158[5]，这项研究中包含的9种实体瘤（子宫内膜癌、甲状腺癌、小细胞肺癌、外阴癌、神经内分泌肿瘤、肛门癌、子宫颈癌、涎腺癌、间皮瘤），只占美国新发癌症病例数的11%，不能代表所有癌症[2]。
▲ 美国新发癌症癌种分布情况
第三回合，肿瘤突变负荷≥10个突变/百万碱基这个标准是怎么定的，能代表肿瘤突变负荷高吗？
全外显子测序（WES）是获得TMB的金标准，而相对更小的靶向测序panel的可行性更高，目前主流方式都是通过panel-TMB和WES-TMB的相关性来验证TMB评估结果的准确性。
研究者通过正交分析目前最常见的恶性肿瘤——非小细胞肺癌中的WES数据，以及IMPACT（肿瘤靶点整合突变分析）panel数据（无法获得相互匹配的WES和本次批准使用的检测方式F1CDx panel数据），发现其受试者操作特征曲线的曲线下面积（AUROC）达到0.966（＞0.9具有较高准确性），说明使用靶向测序panel这个方法是可行的[2]。
接着通过约登指数分析，研究者试图找出最佳的突变阈值，得到的值为7.31突变/百万碱基，相较于批准适应症中的10，这个阈值的特异性也为100%，但是灵敏度更高为80% vs 54%[2]。这说明，在非小细胞肺癌中，批准的这个阈值10用是可以用，但是有可能会有漏网之鱼。
但是之前试验中用的靶向测序panel是IMPACT，并非这次批准中的F1CDx panel。那么在F1CDx中结果怎样呢？研究者又在各大癌种中用F1CDx panel和WES相互印证得到AUROC都在0.82-1之间，说明使用F1CDx panel来确证这个方式是可行的。
同样的问题又来了，这个阈值10可不可靠呢？研究者发现不同癌种中WES确认的TMB-H对应的突变值差别很大（0.8-13.8），而使用10这个阈值可以涵盖的TMB-H瘤种在31种中占了25个。不同癌种差异这么大，这说明想要真正识别TMB-H应该使用不同的阈值。
▲ WES和IMPACT的受试者操作特征曲线，以及不同阈值下的灵敏度和特异度
经过这三个回合的较量，研究者通过确定新的立论基础，以及证实肿瘤突变负荷阈值的癌间差异性，确定了他们的研究方向——高TMB伴随着更佳免疫治疗预后这个结论并不适用于所有癌症[2]。
既然想要证明这个结论，那就得指出到底是哪些癌症中这个结论不适用。前面我们已经说过，立论基础的薄弱环节在于CD8+ T细胞并非在所有癌症中都伴随肿瘤抗原高表达。因此，研究者将癌症分为两个类型——肿瘤抗原增加与CD8+ T细胞增加正相关（I型）和不相关（II型）——分别讨论。
果不其然，在I型癌症（包括子宫内膜癌、微卫星稳定型结肠癌、转移性黑色素瘤等癌症）中都观察到了这个现象——高肿瘤突变负荷病例的免疫治疗敏感度要更高[2]。
而在总生存期这个临床试验成功与否的大标杆之下，也能够发现TMB-H的结肠癌、黑素瘤、非小细胞肺腺癌，以及膀胱癌中免疫治疗都带来了显著的更优预后[2]。在I型癌症数据合并后发现，TMB-H肿瘤对免疫检查点抑制剂的客观缓解率达到了39.8%，相较于TMB-L肿瘤优势比为4.1。
▲ I型癌症中TMB-H相较于TMB-L表现出显著更强的免疫检查点抑制剂响应
而在II型癌症中就难以观察到这样的数据了，在肾透明细胞癌、转移性肺鳞癌中，低肿瘤突变负荷（TMB-L）甚至比TMB-H的免疫治疗预后更好一些[2]。
将II型癌症数据合并后发现其客观缓解率仅为15.3%，相较于TMB-L肿瘤的客观缓解率优势比为0.46。
▲ II型癌症中免疫检查点抑制剂响应度对比
当然，这里对于TMB-H和TMB-L的判定来源于批准的阈值。为了排除阈值对结果的影响，研究者放弃了“一刀切”，而是将肿瘤突变负荷当做了连续变量进行逻辑回归检验。
结果发现I型肿瘤中肿瘤突变负荷与客观缓解率显著相关，II型癌种无相关性。总生存率中也观察到了同样的情况，I型癌种显著相关，II型癌种无相关性。
▲ I型癌种分别在客观缓解率和总生存率上与TMB显著相关，II 型癌种没有相关性
说起来，FDA加速批准也是为了让无药可治的患者尽快能用上药，确确实实给了深受病痛折磨的人们一个机会；不过呢，如此仓促其弊端肯定也非常明显。这也难怪会引来同行科学家们的质疑，但是科学研究嘛，怼怼更健康。
在大规模临床应用之前，TMB这个热门生物标志物到底怎样用才能更精准，还是有赖于同行们做更多关于TMB针对不同癌种不同的评估方式的研究。
希望不久的将来，精准治疗真正能够做到一人一方案，等到那天，相信“万病之王”癌症也能被乖乖地制服吧。
参考文献：
[1] Darrow JJ, Avorn J, Kesselheim AS. FDA Approval and RegulationPharmaceuticals, 1983-2018. JAMA. 2020 Jan 14;323(2):164-176. doi: 10.1001/jama.2019.20288. Erratum in: JAMA. 2020 Feb 11;323(6):573. PMID: 31935033.
[2] McGrail DJ, Pilié PG, RAShid NU, et al. High tumor mutation burden fails to predict immune checkpoint blockade response across all cancer types [published online ahead of print, 2021 Mar 10]. Ann Oncol. 2021;S0923-7534(21)00123-X. doi:10.1016/j.annonc.2021.02.006
[3] PRASad V, Addeo A. The FDA approval of pembrolizumab for patients with TMB >10 mut/Mb: was it a wise decision? No. Ann Oncol. 2020;31(9):1112-1114. doi:10.1016/j.annonc.2020.07.001
[4] Vokes NI, Liu D, Ricciuti B, et al. Harmonization of Tumor Mutational Burden Quantification and Association With Response to Immune Checkpoint Blockade in Non-Small-Cell Lung Cancer. JCO Precis Oncol. 2019;3:PO.19.00171. doi:10.1200/PO.19.00171
[5] Marabelle A, Fakih M, Lopez J, et al. Association of tumour mutational burden with outcomes in patients with advanced solid tumours treated with pembrolizumab: prospective biomarker analysis of the multicohort, open-label, phase 2 KEYNOTE-158 study. Lancet Oncol. 2020;21(10):1353-1365. doi:10.1016/S1470-2045(20)30445-9