免疫治疗 dMMR PD-1

1. JAK1、JAK2、B2M

研究人员分析了4名转移性黑色素瘤患者基线及复发病损区域的活组织检查样本。这4名患者初次接受抗PD-1治疗（pembrolizumab）后肿瘤消退，但是日后肿瘤复发数月至数年。 对耐药肿瘤的细胞进行WES测序，发现其中有三名患者分别含有JAK1，JAK2，B2M耐药相关功能的突变，其中涉及两个信号通路：一个是JAK信号通路，另外一个是B2M信号通路。主要机制是：JAK1和JAK2突变导致肿瘤细胞对免疫细胞所分泌的INF-γ响应不足；B2M突变主要导致了肿瘤细胞表面MHCⅠ类分子丢失，细胞毒性T细胞无法识别肿瘤细胞表面的第一信号，无法启动杀伤机制。

文献：Zaretsky J M, Garciadiaz A, Shin D S, et al. Mutations Associated with Acquired Resistance to PD-1 Blockade in Melanoma.[J]. New England Journal of Medicine, 2016, 375(9):819.

2.PTEN

在pembrolizumab二期试验中，某子宫平滑肌瘤患者用药后许多地方的肿瘤已经消退，只有一个地方的肿瘤仍在生长。 研究者通过比较治疗前肿瘤组织和耐药肿瘤的WES数据，以及比较对TCGA241个病人的突变数据，发现了PTEN的杂合性缺失，会导致患者对PD-1抗体产生耐药性。 主要作用机理是：导致免疫相关基因表达异常，引起连个产生肿瘤新抗原的突变（QKI和MB21D2）下降，而这两个突变则可以刺激T细胞释放INF-γ。 QKI：[chr6:163987807,R330M(G989T)]； MB21D2：[chr3:192516921,W224G（A730C）]。

文献：George S, Miao D, Demetri G D, et al. Loss of PTEN Is Associated with Resistance to Anti-PD-1 Checkpoint Blockade Therapy in Metastatic Uterine Leiomyosarcoma.[J]. Immunity, 2017, 46(2):197-204.

3.POLE(V411L)

文章首先报道了一例PD-1抗体试验获益的患者，该患者53岁时被诊断出了具有子宫内膜癌，然后又发生了锁骨转移。对原发肿瘤组织和转移组织运用Foundation One进行测序，发现两个组织的突变数目都异常多，而且均含有POLE V411L这个突变。
作者又对252个子宫内膜瘤患者利用FoundationOne assay(341 gene panel)进行了基因检测，发现POLE突变型的人群的致病突变和不明意义的突变数分别比POLE野生型高了3倍和6倍，因此认为POLE很容易引起高突变负荷。
之后又对TCGA里患者的RNA-seq数据做了分析，发现
a 编码checkpoint相关蛋白的基因（PD-L1,PD-L2,PD-1,CTAL-4,CG8A）表达量: POLE-mutant cancers>MSI>MSS
b 免疫细胞含量( CD8+ T cells, T follicular helper cells, M1 macrophages, and activated NK cells): POLE-mutant cancers>MSI>MSS
c 肿瘤浸润T细胞程度： POLE-mutant cancers>MSI>MSS

文献：Mehnert J M, Panda A, Hua Z, et al. Immune activation and response to pembrolizumab in POLE-mutant endometrial cancer[J]. Journal of Clinical Investigation, 2016, 126(6):2334.
文献：Domingo E, Freeman-Mills L, Rayner E, et al. Somatic POLE proofreading domain mutation, immune response, and prognosis in colorectal cancer: a retrospective, pooled biomarker study[J]. Lancet Gastroenterology & Hepatology, 2016, 1(3):207-216.

4.TP53和KRAS

作者分别对TCGA（462个）和GEO（442个）数据库中的肺腺癌患者的RNA-seq表达数据进行了分析，结果发现两个数据库中TP53和KRAS突变的人群中PD-L1 mRNA的表达显著高于其他突变类型人群。 随后的分析发现TP53-mut 促进CD8+T细胞浸润，激活效应T细胞和INF-γ相关基因 ，而且TP53和KRAS共突变提升突变负荷，对来自GLCI（广东省肺癌研究）的85个肺腺癌患者进行了WES测序，得到了相同的结果。且KRAS突变和MMR相关基因的表达呈负相关，表明KRAS-mut可能是MMR缺陷的驱动因子。 作者分析了MSKCC的公共临床数据，一共有34个NSCLC（其中29个ADC）患者从2012-2013按照protocol NCT01295827服用了 pembrolizumab.结果表明，与野生型相比，TP53或KRAS-mt的人群中，非同义突变和候选肿瘤新抗原负荷的数量较高，且具有较长的无进展生存期（PFS），且大多数TP53 or KRAS-mt病人能获得持久的临床效益，而野生型却没有。更要的是，有4例TP53和KRAS 共突变患者的显示出了超长的 PFS。

最后又从医院（GLCI）里边选取了20个NSCLC(15ADC)患者，其中有11个服用 pembrolizumab，9个服用Nivolumab；然后对病人的DNA进行测序，并做免疫组化分析。其中有8个病人有TP53-mt，3个病人有KRAS-mt，截止2016年8月25日，有6个病人显示出了临床反应，其中两个人包含TP53 and KRAS co-mt，三个人包含TP53或KRAS突变，一个人不含上述任何突变。具有TP53 and/or KRAS mutation显示出了更长的PFS。因此，研究者认为TP53和KRAS突变可作预测肺腺癌患者PD-1抗体治疗效果的指标。

文献：Dong Z Y, Zhong W Z, Zhang X C, et al. Potential predictive value of TP53 and KRAS mutation status for response to PD-1 blockade immunotherapy in lung adenocarcinoma[J]. Clinical Cancer Research, 2016.

5. MDM2/MDM4扩增和EGFR异常

研究人员共分析了155名肿瘤患者，患者使用的药物有PD-1和CTAL-4抗体。结果发现有些患者在服用药物之后，肿瘤可能爆发进展，俩月内可以增大两倍，还可能出现新增病灶，包括脑转移。 在这155名患者中，有5名患者出现了MDM2/MDM4扩增，4位患者爆发性进展；10名患者有EGFR基因异常，其中有2位患者爆发性进展。因此，研究者认为患者如果有MDM2基因扩增或者EGFR基因异常，使用PD-1抗体治疗，存在肿瘤疗爆发进展的风险。

文献： Kato S, Goodman A M, Walavalkar V, et al. Hyper-progressors after Immunotherapy: Analysis of Genomic Alterations Associated with Accelerated Growth Rate.[J]. Clinical Cancer Research An Official Journal of the American Association for Cancer Research, 2017.

6. PTPN2（酪氨酸磷酸酶）

研究者用CRISPR-Cas9系统性的敲除小鼠黑色素瘤细胞表达的2368个基因，随后发现剔除ptpn2会激活相应的免疫信号通路，使肿瘤细胞生长的更加缓慢，在遭受免疫攻击时更容易死亡。

文献：Robert T. Manguso, Hans W. Pope, Margaret D. Zimmer, et al. In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target[J]. Nature, 2017.

7.其他因素（很重要，但本次未深入探究）

• 突变负荷
• PD-L1表达量
• 肿瘤浸润T细胞程度
• 肿瘤大小：Ki67(CD8)/TB ratio>1.97，患者使用PD-1抗体具有较好的预后[1]。
• 染色体非整倍性：与癌症免疫疗法反应下降相关联[2]。
• 肿瘤新抗原

文献： [1] Huang A C, Postow M A, Orlowski R J, et al. T-cell invigoration to tumour burden ratio associated with anti-PD-1 response.[J]. Nature, 2017.
[2] Davoli T, Uno H, Wooten E C, et al. Tumor aneuploidy correlates with markers of immune evasion and with reduced response to immunotherapy[J]. Science, 2017, 355(6322): eaaf8399.

上图是国内某专业做免疫治疗基因检测公司官网所提供的检测指标图，可以看到其提供的免疫检查点抑制剂疗效评估标记有17个，且肿瘤新抗原相关基因也有757个之多，以上所列举的只是我个人在阅读文献过程中总结出来的一小部分而已，还有很多位点和标记需要深入挖掘。

Author: 王英珍
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