DNA甲基化成为PD-1免疫治疗最新预测标志物

       PD-1 (programmed death 1) 程序性死亡受体1，主要在激活的T细胞和B细胞中表达的一种免疫检查点受体，通过与癌细胞的PD-L1配体结合，抑制T细胞激活，从而导致免疫抑制。

       PD-1阻断剂也已经被证明可以作为非小细胞肺癌 NSCLC的一线治疗药物提供临床获益。

       目前只有10-30%的NSCLC患者对nivolumab药物有效。研究表明高TMB (肿瘤突变负荷)和PD-L1表达都能增加NSCLC患者从PD-1抗体药物受益的可能性。

       但只有44.8%的PD-L1阳性NSCLC患者对pembrolizumab药物一线治疗有应答反应。

       因此，对于那些PD-1和PD-L1阻断抑制剂有应答的患者来说，需要有新的预测生物标志物提示他们应该接受免疫治疗。

       某种程度上，这也能提示那些没有任何临床效益的患者，考虑是否还应该继续使用那些价格昂贵并有毒性的治疗药物。

       实验设计

       在患者接受免疫治疗之前，研究人员招募到142例NSCLC患者，这些患者在手术前都未曾接受过任何抗肿瘤治疗。

       EPIMMUNE Discovery

       发现队列(discovery cohort)招募了34例未经过任何抗肿瘤治疗的中晚期非小细胞肺癌患者。根据患者后期接受PD-1阻断治疗效果，分为持续临床获益组(n=10)和无持续获益组(n=24)。

       通过肿瘤组织DNA的Infinium MethylationEPIC Array 全基因组850K甲基化芯片分析，发现有301个CpGs的甲基化水平与NSCLC患者接受PD-1阻断治疗的临床响应显着相关。

       研究人员将这301个CpG位点作为EPIMMUNE epigenetic signature (EPIMMUNE 表观基因组学标记)

       采用弹性网络正则化逻辑回归的监督分类模型，可将所有患者预测成EPIMMUNE positive (治疗有响应)和EPIMMUNE negative (治疗无响应)两组。

       多元Cox回归分析结果表明，在接受PD-1阻断治疗的NSCLC患者中，EPIMMUNE标记是无进展生存率 (PFS)和整体生存率 (OS)的独立预测指标。

       伴随指标 1：无论是肿瘤中还是基质中，PD-L1表达和CD8细胞的存在，都与34例患者的PFS和OS没有显着相关性。

       伴随指标 2：对其中22例肿瘤组织进行全外显子测序，结果表明：高TMB组与低TMB组患者的PFS和OS没有差别。

       小结

       EPIMMUNE positive组患者比EPIMMUNE negative患者有更长的无进展生存和整体生存时间；而且与PD-L1表达和CD8状态，以及TMB无关。

       EPIMMUNE Validation

       仍然通过Infinium MethylationEPIC Array 全基因组850K甲基化芯片检测方法，进一步研究EPIMMUNE标记是否还能区分验证队列 (validation cohorts)中47例接受PD-1抗体治疗NSCLC患者的临床结果。

       在接受抗PD-1治疗的47例验证队列中，EPIMMUNE positive标记的NSCLC患者可显着改善疾病无进展生存期，但与提高整体生存率却关联不显着。

       小结

       对于接受PD-1阻断治疗的NSCLC验证队列患者，EPIMMUNE标记是无进展生存率 (PFS)的独立预测指标。

       EPIMMUNE TCGA

       继续分析这些EPIMMUNE标记是否也适用于TCGA数据库中的NSCLC队列

       由于TCGA收录的是450K甲基化芯片数据，只含有EPIMMUNE标记301个CpG位点中的146个CpG位点，称作EPIMMUNE-TCGA标记

       EPIMMUNE-TCGA标记仍然能够预测临床反应，无进展存活率，以及发现队列中使用抗PD-1治疗NSCLC患者的整体生存率。

       但发现EPIMMUNE-TCGA标记与TCGA NSCLC患者的整体生存率无关。

       小结

       这些结果切实加强了表观基因组学标记的作用，并可作为一种抗PD-1治疗方法的特定预测生物标志物。