腫瘤負荷和腫瘤突變負荷,雖然這兩個詞長得像,但它們的含義大不一樣。簡單來講,腫瘤負荷反映了宏觀層面的腫瘤數量和大小,腫瘤突變負荷則反映了微觀層面的腫瘤裡的基因突變的多少。
這兩個指標具體指什麼呢?如何測量呢?它們是如何影響免疫療法的療效的呢?癌度今天給大家細細梳理。
宏觀層面:腫瘤負荷
腫瘤負荷(英文tumor burden)指的是人體中癌細胞的數量、腫瘤的大小或癌症病灶的總量。
能衡量腫瘤負荷的方法很多,最常用的是CT成像,用RECIST標準實現標準化的病灶定量和療效評估。此外,還有不少其他方法(表1)也能用來評估腫瘤負荷,各有優劣。
表1. 衡量腫瘤負荷的方法比較
下圖裡是一名腫瘤負荷高的轉移性非小細胞肺癌患者使用PET/CT(a-c)和普通CT(d)測量的腫瘤負荷示意圖。圖a-c顯示了氟代脫氧葡萄糖正電子計算機斷層掃描CT成像(FDG-PET/CT)測量的腫瘤總代謝體積(tMTV),其中圖c顯示了原始肺癌、肝臟和骨盆中的骨轉移。圖d是普通CT影象,成像的病灶和圖c一致,顯示了基線腫瘤大小(BTS),不過我們可以看到,用普通CT得到的資訊沒有PET/CT的多。
圖1. 一名腫瘤負荷高的轉移性非小細胞肺癌患者使用PET/CT(a-c)和普通CT(d)測量的腫瘤負荷
微觀層面:腫瘤突變負荷
腫瘤突變負荷(英文tumor mutation burden,簡稱TMB)指的是腫瘤細胞裡基因突變的多少。腫瘤細胞的DNA和正常細胞比起來存在不少突變。不過有的腫瘤基因突變多,有的基因突變少,如何衡量突變多少呢?通常用特定基因組區域內,體細胞基因突變(包括鹼基替換、插入或者缺失突變等)的數目來衡量。
腫瘤突變負荷如何測量?一般得透過二代基因測序技術來檢測,要測量成千上百甚至更多的基因,價格也比較昂貴。
除了昂貴的基因測序,有另一些檢測技術也能大概地估計腫瘤突變負荷的高低,比如微衛星不穩定性(MSI)的檢測,包括三種:
- 用免疫組化檢測 MMR 相關蛋白的表達,包括MLH1、MSH2、MSH6和PMS。如果有任何一種蛋白缺失,則為基因錯配修復缺陷;
- 用PCR 檢測多個微衛星位點以判斷有否存在 MSI;
- 基因測序。
微衛星高度不穩定(MSI-H)的情況下,腫瘤突變負荷通常也會比較高。
它們如何影響免疫療法療效?
腫瘤負荷和腫瘤突變負荷是如何影響免疫療法的療效的呢?概括來講,腫瘤負荷越低,腫瘤突變負荷越高,免疫療法療效越好。
為什麼腫瘤負荷越低,免疫療法療效越好呢?一個解釋是,與化療和靶向治療不同,免疫療法作用於免疫系統,當腫瘤開始發展時,免疫系統可能已經開始活躍。因此,腫瘤增大可能意味著免疫系統沒有能力控制其生長,不如腫瘤負擔較小的病人的免疫系統有效。越來越多的研究開始探討腫瘤負荷和免疫療法療效的關係,比如,基線腫瘤最大直徑總和能預測非小細胞肺癌患者能否從K藥中獲益(詳見:《非小細胞肺癌患者能否從K藥中獲益?這個指標沒準能預測》)。
為什麼腫瘤突變負荷越高,免疫療法療效越好呢?腫瘤細胞裡基因突變越多,就越可能產生異常的蛋白質,增加被免疫系統識別的機率,從而啟用人體的免疫反應,讓患者從免疫療法中受益。一般認為腫瘤突變負荷超過20個突變/Mb(Mb代表每百萬個鹼基),就是高;低於10個突變/Mb,就是低。
不過,凡事都無絕對,這些指標也是,腫瘤突變負荷預測免疫療法療效目前只在轉移性頭頸癌、非小細胞肺癌和黑色素瘤等這些腫瘤裡準確度高一些。哪些病人適用於免疫療法,是癌症研究者們一直孜孜不倦在解答的課題。希望在不久的將來,我們可以得到答案!