在癌症研究與治療領域中,腫瘤突變負擔(Tumour Mutational Burden,簡稱TMB)是一項重要的遺傳特徵。TMB定義為每百萬個基因組序列中非遺傳突變的數量,而這一測量已通過下一代測序技術得以實現。研究發現,高TMB和DNA損傷修復突變與免疫檢查點抑制劑(ICI)治療的臨床效益有關聯,這使得TMB被確認為一種有效的預測生物標誌物。本文將深入探討TMB和新抗原之間的關聯,以及這一認識如何影響癌症治療的未來。
腫瘤的生存機制之一是提升免疫檢查點分子的表達,這些分子能夠結合腫瘤特異性T細胞並使其失活,進而掩蓋腫瘤細胞,讓它們不易被免疫系統檢測到。研究表明,免疫檢查點抑制劑能改善患者的反應及生存率,因為它們促使免疫系統瞄準腫瘤細胞。然而,在接受ICI治療的患者中,反應率存在變異,因此了解哪類患者將從此治療中受益至關重要。
TMB與患者的ICI治療結果之間存在顯著的關聯,換句話說,高TMB值的患者往往對治療反應更好。
科學家推測,高TMB可能與增加的新抗原數量有關。新抗原是腫瘤特異性標記,由腫瘤細胞顯示,這些細胞通過錯義突變生成的新抗原可能促進免疫系統對癌細胞的更有效辨識。當這些新抗原的數量增加時,則可能導致對腫瘤細胞的檢測增加及細胞毒性T淋巴細胞的更強烈激活。
TMB的高低與患者對免疫檢查點抑制劑的治療反應密切相關。一項針對大規模患者群體的分析顯示,TMB≥20突變/Mb的患者對ICI的反應率達58%,而TMB<20突變/Mb的反應率僅為20%。這意味著,在選擇治療方案時,TMB可以作為一個重要的指標。
不同癌症類型中的TMB值存在著巨大的差異,從0.01到400突變每百萬碱基不等。例如,黑色素瘤和非小細胞肺癌(NSCLC)以及其他鱗狀癌的TMB值較高,而白血病和兒童腫瘤則顯示出較低的TMB。這使得為不同癌症類型定義不同的TMB切點變得尤為重要,以便提高生存預測的準確性和治療決策的有效性。
有多個因素可以影響TMB的計算結果,包括腫瘤細胞含量、序列覆蓋度、組織預處理方法和測序策略等。首先,腫瘤細胞含量和測序覆蓋度越高,資料品質越好,其次,腫瘤樣本的處理方法,如福爾馬林固定,可能會對後續的數據分析造成影響,而使用不同的測序策略則會導致可分析基因數量的差異。
新抗原和TMB之間的這一關係為癌症治療提供了新的可能性:當TMB高時,可能意味著腫瘤細胞表面存在更多的新抗原,讓免疫系統的反應更具針對性和有效性。
雖然TMB已經被證實為ICI治療的重要生物標誌物,但仍須解決許多挑戰。例如,目前所有突變在TMB計算中被賦予相同權重,而這些突變對蛋白質和通路的影響可能大相徑庭。科研人員需要深入研究突變在治療中的具體影響,並探索如何將TMB與其他生物標誌物如PD-L1結合使用,以獲得更準確的預測。
這一系列的研究為癌症治療提供了嶄新的思路,但仍然存在許多未解的問題,未來我們將如何更有效地利用TMB和新抗原來改變癌症治療的格局呢?