双刊连发丨17.7分！Nature子刊：先声诊断多组学平台助力晚期胆道肿瘤患者免疫联合化疗疗效标志物探索

编者按：近日，先声诊断联合临床专家在顶级期刊子刊接连发表高分原创研究，聚焦胆道肿瘤和胰腺肿瘤临床精准诊疗，为精准医学发展再添高质量医学证据。

胆道肿瘤（BTC）是一种异质性肿瘤，包括胆管癌和胆囊癌，目前手术切除是唯一可能治愈BTC的方法。ABC-02研究确立了吉西他滨联合顺铂（GemCis）可以作为晚期BTC患者的一线治疗方案，近期 TOPAZ-1研究报道了BTC患者也能从免疫联合化疗方案中获益。但与BTC患者接受免疫联合化疗疗效相关的生物标志物还未得到深入探索，筛选免疫联合化疗获益人群还需进一步明确。

近日，东方肝胆医院肿瘤科与先声诊断合作，在Nature Communications杂志（IF=17.7）发表研究论文[1]。该研究评估了PD-1抑制剂信迪利单抗联合GemCis一线治疗晚期胆道肿瘤患者的有效性和安全性，并通过多组学维度探索与疗效相关的生物标志物，为BTC的进一步研究提供了潜在的治疗方案并为类似患者的个体化精准治疗提供了指导。

Research Highlights

1 BTC患者接受免疫联合化疗疗效相关的生物标志物还未得到深入探索，筛选免疫联合化疗获益人群还需进一步明确。   

2 研究通过对接受免疫联合化疗治疗的BTC患者基线标本进行DNA、免疫微环境特征（RNA）以及蛋白表达多组学差异分析，发现HRR通路基因、MCs浸润水平、CD8+ T细胞浸润水平联合PD-L1表达水平与患者临床获益相关。   

3 以上分子或可成为BTC患者免疫联合治疗疗效的潜在生物标志物，将为临床筛选获益人群提供参考。  

研究方案及结果

2020年8月至2022年5月期间，研究入组了30名接受信迪丽单抗联合GemCis治疗的患者，研究流程图如图1所示。

图1.研究流程图

截止研究结束，研究队列的mOS为15.9个月(图2A)，mPFS为5.1个月(图2B)；ORR、DCR分别为36.7%和83.3%，患者疗效及治疗结果如图2C所示。

图2. K-M曲线及患者治疗疗效

疗效标志物分析

1. 患者基线基因突变图谱及基因突变与临床获益相关

为了评估联合治疗疗效与特定基因或通路突变的相关性，研究者使用先声诊断靶向539癌症相关基因panel对患者治疗前基线组织进行检测。如图3所示，TP53、KRAS、MUC16、CDKN2A以及MYC是队列中高频突变基因。

图3. 基线DNA突变图谱

对联合治疗疗效与特定基因和信号通路突变的相关性分析发现，与非应答组（SD+PD）相比，应答组（PR）中ATM突变频率显著更高，BAP1突变组PFS和OS更长(图4A-C）。考虑到ATM和BAP1均是同源重组修复（HRR）相关基因，研究分析了HRR通路中基因突变与患者疗效的相关性，发现HRR通路基因突变组ORR显著更高以及PFS和OS（图4D-F）显著更长。有研究报道称接受免疫联合化疗的BTC患者中，染色质重塑基因功能缺失与患者更长生存期相关。本研究发现染色质重塑基因突变组患者ORR显著更高、PFS显著更长以及OS有更长的趋势（图4G-H）。

图4. 基因突变与疗效的相关性

2. DNA层面其他特征与疗效的分析

研究还分析了DNA层面其他特征与疗效的相关性。肿瘤突变负荷（TMB）分析结果显示，与未应答组相比，应答组的TMB有更高的趋势，但是没有统计学差异（图5A）,TMB-H组和TMB-L组间PFS和OS也没有显著差异（图5B,C）。拷贝数变异（CNV）层面分析结果显示，与未应答组相比，应答组的CNV有更高的趋势（图5D），CDKN2B突变组比CDKN2B野生组的PFS和OS有更长的趋势（图5E,F）。

图5. DNA层面其他特征与疗效分析

3. 应答组与非应答组间差异表达基因及免疫细胞类群差异

为了进一步评估肿瘤免疫微环境（TiME）对接受信迪利单抗联合GemCis治疗患者临床获益的影响，研究使用NanoString平台分析了28位患者的免疫微环境特征，比较了应答组与非应答组间基因表达图谱。结果显示有24个差异基因（图6A），其中非应答组中15个免疫应答相关基因下调，9个基因上调。GO以及KEGG通路分析发现差异基因主要富集在细胞因子活性，CXCR家族趋化因子及抗原递呈等通路上（图6B，C）。

图6. 应答组与非应答组间差异表达基因及富集通路

研究除分析应答组与非应答组间差异表达基因之外，同时评估了14种免疫细胞类群差异，发现非应答组中肥大细胞（MCs）评分有升高的趋势（p = 0.072，图7A），生存分析结果显示高水平的肥大细胞浸润与更短的PFS和OS显著相关（图7B,C），以及高MCs评分组中实现客观缓解的患者显著低于低MCs评分组（图7D）。因此肥大细胞浸润评分是BTC患者免疫联合治疗疗效的不良预测因子。

图7. 应答组与未应答组间免疫细胞类群差异

4. 免疫微环境特征层面T-eff，IFN-γ标签与预后更佳相关

此外，研究还评估了之前报道过的与免疫治疗疗效相关的7个标签（图8A）在本研究中的疗效预测价值，发现应答组和非应答组间5个标签评分有显著差异（图8B）。其中3基因效应T细胞标签及18基因炎性T细胞标签高评分与ORR获益（图 8C,F）及PFS改善（图8D,G）显著相关，与OS获益（图8E,H）无关。

图8. 其他免疫相关标签与患者预后的相关性

5. 蛋白层面-免疫微环境特征层面-CD8与PD-L1联合预测疗效更佳

研究为了评估免疫细胞的空间特异性，因此使用多重免疫荧光(mIF)分析了BTC患者的TiME。图9A,B显示了不同亚型浸润免疫细胞的空间特异性。对29例可评估应答状态患者的分析显示，CD8+ T细胞(中位值，≥ 5.46%)占比较高患者ORR显著更高（图9C）以及PFS（图9D）显著更长。而CD4+ T细胞占比与患者临床获益没有相关性（图9E）。此外，研究发现PD-L1(中位值,CPS ≥ 5%)高表达患者的ORR有更高的趋势（图9F)，而PD-L1表达水平与患者PFS获益没有相关性（图 9G）。研究发现与CD8+ T细胞浸润水平单独指标相比，CD8+ T细胞浸润水平联合PD-L1表达水平（≥ 1%）能够更好的预测患者PFS获益（HR:CD8+PD-L1 vs. CD8：0.27 vs. 0.37, 图9H,D），与既往研究报道一致。

图9. 基于多重免疫荧光分析的TiME特征及其与临床获益相关

讨论

本研究对30位接受免疫联合GemCis治疗的BTC患者进行了疗效和安全性评估以及通过对应答组与非应答组患者进行DNA、RNA以及蛋白质多组学差异分析，结果显示HRR通路基因、MCs浸润水平、CD8+T细胞浸润水平联合PD-L1表达水平与患者临床获益相关。这些分子或可成为BTC患者免疫联合治疗疗效的潜在生物标志物，为临床筛选获益人群提供参考。 

END 

参考文献：

[1]  Tian-mei Zeng et al.,A biomolecular exploratory phase II trial of sintilimab plus GemCis as first-line treatment for patients with advanced biliary tract cancer.Nature Communication,2023，https://doi.org/10.1038/s41467-023-37030-w

撰写丨Brynn

编辑、排版丨SX