忘记MSI吧,TMB高的结直肠癌辅助治疗患者可以获得更好的无复发生存期

2019-07-15 求臻医学企宣

摘要




二代测序时代,一些结直肠癌细胞存在较高程度的突变,这部分肿瘤有着显著的临床病理学特征,但其预后尚不明晰。本研究分析了516例结直肠癌患者的肿瘤突变负荷(TMB),其中55例患者为高TMB状态,与低TMB相比,高TMB患者5年无复发生存(RFS)率存在显著优势。本研究发现接受术后辅助治疗的TMB高结直肠癌患者可以获得更佳的5年无复发生存,而MSI状态则缺乏相关提示意义。




概述




结直肠癌(CRC)是由复杂的基因改变引起的一类异质性疾病。肿瘤基因图谱计划(TCGA)结果显示,16%的结直肠癌属于高突变肿瘤(>12个突变/100万对碱基)。高突变CRC多见于近端肠癌患者,77%呈MSI-H状态,这部分患者的TP53及APC基因的突变率较低。II/III期MSI-H结直肠癌患者可能预后较好,而IV期中MSI-H的预后作用则不太明确。而无论肿瘤亚型如何,MSI-H肿瘤对PD-1抑制剂具有良好的客观响应率。我们之前也发表过文章,并不是所有MSI-H患者都可以较大概率获益于免疫治疗,仅有TMB大于37的患者才是免疫治疗的真正获益人群,但TMB-H人群的非免疫治疗预后情况并不清晰。




研究方法




本研究统计了根治性术后接受氟尿嘧啶类药物联合奥沙利铂化疗的CRC患者,共516例高危II期及III期结直肠癌患者纳入本研究,均接受至少6周期辅助FOLFOX方案或4周期XELOX方案治疗。所有患者均在化疗前接受根治性手术,未接受术前/术后放疗的上部直肠癌患者也有纳入,这些患者的术后辅助治疗方案均未包含抗EGFR/VEGFR药物。




TMB与40基因




研究者从TCGA数据库中进行分析,挑选出40个基因的突变状况可以与TMB有着很好的拟合程度(Pearson系数为0.873,p<0.001),当肿瘤出现这40个基因组合内8及以上的突变时,认定为TMB-H。这40个基因与5条结直肠癌的分子通路密切相关:WNT通路(14个基因)、P53通路(2个基因)、RTK-RAS通路(8个基因)、TGF-β通路(7个基因)、PI3K通路(9个基因)。





微卫星不稳定状态分析




通过评估5个微卫星标记(D2S123,D5S346,D17S250,BAT25, BAT26)来确定每个肿瘤的微卫星状态。将MSI状态分类如下:MSI-H(≥2个微卫星标记不稳定)、MSI-L(1个标记不稳定)或MSS(微卫星稳定)。





患者基线特征




516例患者中,III期430例(83.3%),II期86例(16.7%)。176例(34.1%)患者原发肿瘤位于近端结肠(从盲肠到横结肠),340例患者(65.9%)位于远端结肠(从降结肠到直肠),24例(4.7%)为粘液腺癌,39例(7.6%)为MSI-H肿瘤。所有患者接受至少6个周期的FOLFOX化疗或4个周期的XELOX化疗。


研究分析了所选40个基因的突变数是否能够反映总TMB。经比较所选40个基因的非同义突变数和每个患者的全外显子突变负荷,发现40个基因的突变负荷与全外显子突变负荷呈显著正相关(P<0.001),在MSS/pMMR肿瘤亚组中亦如此。




研究结果




2630例复发患者中(男性1491例[56.7%],平均年龄58.5岁[19-85]岁),如图1所示,多因素分析显示,MSI/dMMR患者的SAR显著长于微卫星稳定/MMR正常(MSS/pMMR)者(校正危险比[aHR]0.82;95%CI,0.69-0.98;P = .029);接受标准含奥沙利铂辅助化疗的患者间仍有此差别(aHR,0.76;95%CI,0.58-1.00;P=.048);无BRAF V600E(aHR,0.84;P=.10)突变或有BRAF V600E(aHR,0.88;P=.43)突变时,SAR有上述趋势,但无统计学意义。此外,BRAF V600E突变患者的生存较无突变者SAR显著缩短(aHR,2.06;95%CI,1.73-2.46;P < .0001),即使是MSI/dMMR患者亦是如此(aHR,2.65;95%CI,1.67-4.21)。其他与SAR缩短有关的因素包括高龄、男性、T4/N2、近端原发肿瘤、低分化腺癌、早期复发。



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图1. 患者基线特征




本研究中,高TMB肿瘤定义为≥8个突变,≤7个突变则为低TMB。516名患者中,55名(10.7%)患者为TMB高肿瘤。高TMB肿瘤多发生于近端,N0(II期)发生率较高,多为MSI-H。但28.9%的MSI-H被归为低TMB肿瘤。MSI-H患者中粘液腺癌(MAC)发病率为12.8%,根据TMB状态有所不同。仅1例高TMB患者为粘液腺癌。高/低TMB患者的年龄、性别、T分期均无明显差异。


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图1. 左图:每例患者的40基因突变负荷;右图:高TMB患者的MSI状态




根据TCGA数据的结果,高TMB肿瘤中TP53突变频率较低。尽管高TMB肿瘤中更易发生基因突变,但TMB高/低肿瘤中APC基因突变频率并无显著差异(78.2% vs 71.6%,P=0.30)。除P53通路之外(由于TP53突变率较低),其他通路突变在TMB高CRC肿瘤中发生更为频繁。



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表2. 常见通路及基因的突变频率


高TMB和MSI-H的预后作用




本研究中患者总体5年RFS为81.5%,5年OS为90.2%,中位随访时间为62.4个月。作为主要研究终点,5年RFS在高TMB患者群体中明显优于低TMB肿瘤患者(5年RFS:96.3% vs 79.8%,P=0.005)。与TMB相反,MSI状态与RFS无关(5年RFS:MSI-H 89.7%, MSS/MSI-L 81.0%,P=0.23)。肿瘤位置与RFS无关(p=0.92)。高TMB肿瘤是RFS的独立预测因素。



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图2. 不同TMB患者的RFS及OS


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表3. RFS的多变量分析




亚组分析中,高TMB肿瘤在MSI-H及MSS/MSI-L患者中均有预测作用。TMB-L/MSI-H患者预后最差。尽管II期患者中发生率较高,TMB高仍为III期患者的RFS预测因素(5年RFS:97.3% vs 79.8%,P=0.014)。




TMB高CRC肿瘤患者群体较TMB低群体OS有延长趋势(5年OS:96.2% vs 89.6%;p=0.060)。但TMB并非这部分患者OS的独立预后因素。



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图3. 不同MSI状态患者的RFS及OS




讨论




结直肠癌患者中,约15%患者表现为MSI-H状态,MSI-H的早期CRC患者具有一定预后优势。近年来,MSI-H作为免疫治疗的生物标记物得到重视。由于MMR基因缺陷,MSI-H肿瘤常具有高TMB。因此,MSI-H肿瘤产生更多肿瘤特异性新抗原及更多的肿瘤浸润淋巴细胞。据此推测MSI-H肿瘤的高TMB及肿瘤特异性新抗原可能影响其对免疫治疗的反应。




本研究旨在探讨TMB在接受氟尿嘧啶及奥沙利铂辅助治疗的高危II期/III期结直肠癌中的预后作用。利用5个结直肠癌关键分子通路中的40个基因进行TMB计算。并证实此40个基因可以很好地反映全外显子检测突变负荷。研究结果显示TMB高患者的高危II期/III期结直肠癌患者辅助治疗后可以获得较好的RFS。




并非所有高TMB结直肠癌均为MSI-H。本研究中,高TMB仅为55例(10.7%),39例(7.6%)患者为MSI-H,仅有一半以上的TMB高CRC患者为MSI-H。本研究中TMB高及其中MSI-H的比例均低于西方TCGA数据,可能由于亚洲患者中MSI-H比例较低。尽管既往研究提示MSI-H结直肠癌预后较好,但在晚期疾病中此结论仍有争议。本研究中,MSI-H与RFS及OS不相关,而高TMB与更低的复发率相关,且OS有延长趋势。粘液腺癌常发生于MSI-H且TMB低的结直肠癌中,与较差的预后相关,本研究发现高TMB肿瘤中鲜有粘液腺癌,值得临床注意。本研究发现高TMB与较好的RFS相关。TMB可能比MSI-H的预测作用更加可靠。本研究创新之处在于患者接受根治性手术,术后应用氟尿嘧啶联合奥沙利铂行标准辅助治疗。CALGB/SWOG 80405研究显示高TMB肿瘤较低TMB肿瘤OS延长(HR 0.73,P=0.02)。本研究再次证实TMB是结直肠癌患者的积极预后因素。




点评




QUASAR研究发现辅助卡培他滨±贝伐珠单抗组TMB高患者的RFS较好,而MSI-H与预后无关。本研究再次证实接受术后标准化疗的高危II期/III期的TMB高CRC肿瘤患者5年RFS较好, MSI状态则与RFS无关。TMB高的CRC患者RFS具有优势,其OS也有延长的趋势。为了进一步验证本研究结论,需继续进行独立队列研究验证高TMB与III期患者生存的相关性;另一方面,患者的TMB对结直肠癌患者接受免疫治疗疗效也有明确的指导意义。




参考文献:


Tumor Mutation Burden and Prognosis in Colorectal Cancer Patients Treated with Adjuvant Fluoropyrimidine and Oxaliplatin. Clin Cancer Res. 2019 July 11.