[发明专利]用于预测晚期肺腺癌免疫治疗疗效的试剂盒和系统

说明书

本发明涉及用于预测晚期肺腺癌免疫治疗疗效的试剂盒和系统，属于精准医疗临床分子诊断领域。具体而言，本发明涉及一种预测晚期肺腺癌免疫治疗疗效的生物标志物、试剂盒、系统、计算设备和存储介质；通过检测7基因生物标志物的体细胞非同义突变，快速高效地评估和预测晚期肺腺癌的免疫治疗疗效。

技术领域

本发明属于精准医疗临床分子诊断领域，涉及一种预测晚期肺腺癌的免疫治疗，例如使用免疫检查点抑制剂的免疫治疗的疗效的试剂盒、系统、计算设备和存储介质。

背景技术

非小细胞肺癌是中国人群中最为常见及致命的癌种之一，其中肺腺癌是最为常见的亚型（约占60-70%）。晚期肺腺癌经典的治疗手段为化疗和/或放疗，当存在EGFR等敏感突变时使用受体酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）有较好的治疗效果。然而这些治疗面临的主要问题是癌细胞终将适应并逐渐发展出相应的耐药抗性。

免疫治疗，特别是以免疫检查点抑制剂（Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs）为代表的生物大分子药物带来了晚期肺腺癌治疗的极大变革。然而，仅有部分晚期肺腺癌患者（大约20-30%左右）能获益于这种治疗方法，因此亟需有效的生物标志物预测临床获益人群。目前临床上常见的免疫治疗疗效预测生物标志物包括PD-L1、MSI和TMB，已展现出一定的预测效力，然而依然存在很多的局限，包括较高的检测成本和缺少统一的衡量标准等。

免疫治疗通过重新激活人体适应性免疫系统特别是CD8+ T细胞识别来自肿瘤细胞的抗原（肿瘤新抗原，tumor neoantigen）。这些新抗原来自肿瘤细胞中发生的体细胞非同义变异所产生的异常氨基酸序列，并与I型HLA特异性识别与结合。通常肿瘤新抗原数量与肿瘤突变负荷存在显著正相关性。

PD-L1作为免疫治疗biomarker应用最为广泛。PD-L1是一种表达于细胞膜表面的蛋白，由人体CD274基因编码。通过与CD8+ T细胞上的PD-1及B7.1结合，传导免疫抑制信号，抑制效应T细胞。临床上通过免疫组化方法对手术或穿刺后取得的肿瘤组织进行切片染色，镜下观察根据着色深浅来评价表达情况。通常PD-L1蛋白高表达的实体瘤患者，对免疫治疗应答率更高。

但是，多个临床试验结果显示PD-L1表达对免疫治疗疗效的预测能力并不一致，部分PD-L1阴性患者依然能从免疫治疗获益，且持续缓解时间并不逊于PD-L1阳性患者。同时，PD-L1检测由于不同抗PD-(L)1药物都有各自对应的PD-(L)1检测抗体和平台，导致缺乏统一的标准；另外PD-L1的表达具有动态变化的特点，导致PD-L1表达与免疫治疗效果之间的关系仍有一些争议。

另一方面，TMB（肿瘤突变负荷，tumor mutational burden）是获得NCCN指南推荐的免疫治疗生物标志物(biomarker)。通过全外显子组测序（WES）或大基因panel（如MSK-IMPACT）对肿瘤组织或外周血游离肿瘤DNA（ctDNA）的全部或特定基因编码区进行深度测序，并通过一定的生物信息学变异识别软件，计算得到每Mb基因区域内发生体细胞非同义突变的个数。多个独立临床研究表明，在包括黑色素瘤及非小细胞肺癌在内的多个癌种中，TMB与免疫治疗疗效存在显著的正相关关系。但是TMB依然只能反映肿瘤突变数量，而不能提示肿瘤微环境的状态，且TMB检测对技术平台要求较高，工作周期较长，成本较高都制约其临床应用。同时，TMB的疗效预测力有限，并且测序成本高昂，而各家临检机构的大基因panel所选取的基因集合也存在一定的差异，TMB阈值难以建立共识，也难以统一衡量比较分析。

此外，还有MSI检测，即微卫星不稳定性（Microsatellite Instability，MSI），是指由于在DNA复制时插入或缺失突变引起的微卫星（Microsatellite, MS）序列长度改变的现象，常由错配修复功能（Mismatch repair, MMR）缺陷引起。通常MSI高的实体瘤患者，对免疫治疗应答率更高。但是肺腺癌中MSI-H比例太低，临床推广有一定局限性。