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DNA甲基化成为PD-1免疫治疗最新预测标志物

日期:2018-09-09 17:58:50 来源: 琪先生 点击:

 

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。

FOXP1 Marker Validation

在EPIMMUNE标记的301个CpGs中,191个位点与已知的编码基因相关。综合考虑调控区域内所有CpG位点的统计学差异和生物学合理性等因素,研究人员选择FOXP1基因作为最理想的DNA甲基化标记物。

FOXP1的未甲基化状态,在发现队列中与无进展生存时间延长有显着相关性,而在验证队列中却与整体生存期延长有显着相关性。

采用焦磷酸测序的方法,对61例接受PD-1阻断治疗的NSCLC患者的肿瘤组织进行FOXP1甲基化水平检测。

发现FOXP1未甲基化状态与无进展生存率相关,FOXP1低甲基化与整体存活率相关;FOXP1甲基化状态与TCGA中没有接受免疫治疗的NSCLC患者整体生存率无相关性。

小结

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,FOXP1未甲基化状态是无进展生存率 (PFS)和整体生存率 (OS)的独立预测指标。

总结

这项研究建立了一种DNA甲基化分析的预测性工具,用于预测哪些NSCLC患者能从PD-1抗体治疗中获得临床疗效。这项试验还需要进行更多的后续研究,以确定这个方法是否能够预测肿瘤患者对其他免疫相关蛋白药物的治疗反应,如PD-L1和CTLA-4。

尽管仍需要更多的前瞻性临床研究来确定EPIMMUNE标记的真正价值,但该项试验鉴定到的表观遗传学生物标志物有助于挑选出那些适合接受免疫治疗的患者,以及在特定肿瘤类型研究和篮子临床试验中,针对特定的肿瘤内细胞亚群进行评估。



(责任编辑:sgx)

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