腫瘤|《自然》子刊:完勝TMB的免疫治療標志物出現了,AI真的太強了!

自從免疫治療開始成為癌癥治療的大熱門 , 一個問題就一直擺在我們面前 。
免疫治療雖然效果優越 , 但 實際臨床應用中能夠從免疫治療獲益的患者比例仍然不高 , 那么到底如何辨別出這些患者呢?
預測免疫治療預后的生物標志物并不少 , 最開始我們依賴PD-L1水平 , 隨后獲得FDA批準的還有腫瘤突變負荷(TMB) , MSI-H等潛在的生物標志物更是有超多的研究在進行 。 但是要知道的是 ,沒有任何一個生物標志物能夠單獨起到決定性的作用 , 因而也無法最大化地實現篩選患者的目的 。
今天 , 《自然·生物技術》雜志發表了一項來自MSKCC Timothy Chan團隊的新研究[1] ,科學家們開發了綜合分析多個生物因素的機器學習模型 , 可以高靈敏性和特異性預測免疫治療療效 , 并且在不同癌癥類型中預測了患者的總生存期和無進展生存期 , 預測能力甚至遠勝TMB 。
之前就是 Timothy Chan的團隊第一次在多癌種驗證了TMB的預測價值, 這次又拿出了更厲害的AI , 大牛就是大牛??!

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在這次研究中 , 科學家們決定全面整合與免疫治療療效相關的多種生物學特征 。數據來自MSKCC的1479名患者 , 橫跨了16種癌癥類型 , 其中37%的患者患上的是非小細胞肺癌(NSCLC) , 13%為黑色素瘤 , 剩下的50%為其他類型 , 包括腎細胞癌、膀胱癌、頭頸癌和結直腸癌等 。
這些患者全部經歷過PD-1抑制劑/PD-L1抑制劑/CTLA-4抑制劑單藥或聯合治療 ,其中409名患者得以從免疫治療獲益 , 1070名患者對免疫治療無響應 。 所有患者分為兩個隊列 , 80%為訓練隊列 , 20%為驗證隊列 。

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分類標準依據RECIST v1.1 , 完全緩解(CR)和部分緩解(PR)的患者歸類為響應組(R) , 疾病穩定(SD)和疾病進展(PD)的患者歸類為不響應組(NR) 。 分析中使用到的測序數據則全部由MSK-IMPACT測得 。
最終研究者們建立了兩個模型 , 分別命名為RF11和RF16——自然是一個參考了11種生物學特征 , 一個參考了16種生物學特征 。 后者包括 TMB、拷貝數改變分數(FCNA)、HLA-1進化差異(HED)、HLA-1雜合性狀態丟失(LOH)、微衛星不穩定狀態(MSI)、BMI、性別、血中性粒細胞/淋巴細胞比率(NLR)、腫瘤分期、免疫治療藥物、年齡、腫瘤類型、免疫治療前化療以及白蛋白、血小板和血紅蛋白(HGB)等血液指標 。
首先 , 我們一下就能從結論中看出 ,TMB對免疫治療效果預測的影響是最大的 , 其次是化療史 。 令人意外的是 , MSI的影響看似并不大 , 研究者認為這很有可能是因為MSI和TMB的相關性非常強 。
廢話不多說直接上結論 。 在訓練隊列中 , RF16表現出了非常好的敏感性 ,無論泛癌種還是單獨的非小、黑色素瘤及其他癌種 , AUC均超過0.8 , 可以說是遠遠超過基本在0.6上下的TMB 。 在驗證隊列中 , RF16同樣保持了良好的敏感性 。
訓練隊列
驗證隊列
而且 , RF16預測的準確性也相當不錯 。

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研究者還測試了RF16預測患者總生存期(OS)的能力 。 分析結果顯示 ,RF16的一致性指數(C-index)比RF11和TMB都更高 , 在泛癌種中為0.71 , RF11為0.66 , 而TMB只有0.54 。 被RF16預測為響應免疫治療也與更長的OS顯著相關(HR 0.31) 。

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