摘要目的:免疫检查点抑制剂(Immunecheckpointinhibitors,ICIs)并非对所有肿瘤患者都有效,肿瘤突变负荷(Tumormutationalburden,TMB)被认为是预测免疫治疗应答和效果极具潜力的肿瘤标志物(tumormarker,TM)。然而,特定基因的突变与TMB以及患者预后之间的关系仍不清楚,其是否可以作为ICIs疗效的预测性TM也是未知的。在此,本研究进行了系统评价和meta分析以探索TMB是否的确可以作为接受ICIs治疗的癌症患者尤其是胃癌患者潜在的预后生物标志物;并且通过生物信息学分析寻找与TMB相关且能够预测胃癌患者预后和ICIs疗效的突变基因。<br> 方法:(1)系统检索PubMed、Embase、WebofScience和Cochrane数据库截至2020年12月28日的相关文献。按照纳入排除标准筛选符合要求的文献,纳入的所有队列研究和临床试验研究都需要报告高TMB患者和低TMB患者的总生存期(Overallsurvival,OS)和无进展生存期(Progression-freesurvival,PFS)各自的风险比(Hazardratio,HR)以及相应的95%可信区间(confidenceinterval,CI),提取数据后进行后续效应量合并、亚组分析、敏感性分析和发表偏倚分析;所有统计分析均使用R软件进行。(2)从癌症基因组图谱(TheCancerGenomeAtlas,TCGA)和国际癌症基因组联盟(InternationalCancerGenomeConsortium,ICGC)数据库下载胃癌体细胞突变数据。通过R软件获取在TCGA胃癌队列和ICGC中国胃癌队列中同时频繁发生突变的基因,分析这些基因突变与患者TMB以及预后之间的相关性。用基因集富集分析(genesetenrichmentanalysis,GSEA)寻找与CUB和Sushi多域结构(CUBandSushimultipledomains1,CSMD1)基因突变相关的免疫信号通路;TIMER2.0被用来分析CSMD1突变与免疫浸润之间的相关性;CBioportal被用来分析CSMD1突变引起的基因组改变、与其共表达基因的相关性以及相关信号通路等。<br> 结果:(1)对总共32项研究的6131名患者的综合分析结果显示,与低TMB组相比,高TMB组接受ICIs后的OS(HR=0.61,95%CI0.53-0.71;P<0.01)和PFS(HR=0.51,95%CI0.44-0.60;P<0.01)显著增加;尤其是样本量较大(≥30)、西方人群、TMB界值较高(≥20mut/Mb)、抗PD-1治疗、样本来源为黑色素瘤、小细胞肺癌或胃癌的研究结果意义更为显著。Meta回归结果显示,在报告了结局指标为OS的研究中,各研究之间的异质性可归因于样本量、样本来源或TMB临界值;然而,对于结局指标为PFS的研究,只有样本量可以解释一部分异质性的来源。敏感性分析显示合并结果相对稳健,漏斗图和Egger’s检验结果提示无明显的发表偏倚。(2)总共有九个同时在TCGA胃癌样本和ICGC中国胃癌样本中频繁发生突变的基因:TP53、TTN、CSMD1、SYNE1、CSMD3、OBSCN、ZFHX4、PLEC和COL12A1,只有CSMD1突变与患者较高的TMB和较好的预后有关;突变位点分析提示在CSMD1的PHA02927(分泌型补体结合蛋白)结构域发生多个突变;遗传图谱显示在CSMD1突变样本中染色体4、5q、8p、9p丢失明显减少,微卫星不稳定(microsatelliteinstability,MSI)状态增高;胃癌分子亚型分析结果显示CSMD1突变患者中基因组稳定(genomicallystable,GS)型和染色体不稳定(chromosomallyinstable,CIN)型的占比明显减少,而MSI型明显增多;GSEA分析提示CSMD1突变样本中免疫相关通路上调:C型凝集素受体、B细胞受体下游信号转导事件、白细胞介素-12刺激后JAK-STAT信号的蛋白表达、白细胞介素12信号、白细胞介素12家族信号、可溶性外源抗原内体递呈、抗原处理交叉递呈和抗原递呈中的组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase,HDAC)通路下调;免疫浸润分析提示在CSMD1突变样本中抗肿瘤免疫细胞如:CD4+Th1细胞(P=0.009)、NK细胞(P=0.033)、M1型巨噬细胞(P=0.007)和浆细胞样树突状细胞(P=0.010)有更高的比例,以及促肿瘤免疫细胞如:调节性T细胞(P=0.007)、M2型巨噬细胞(P=0.037)和内皮细胞(P=0.007)有更低的比例;基因共表达分析显示在CSMD1突变样本中PD-L1和P53分子表达更高,ALK分子表达更低;信号通路分析结果显示有十条与CSMD1突变相关的通路,其中RTK-RAS、HIPPO和WNT通路是最相关的三条信号通路。<br> 结论:(1)TMB有望成为接受ICIs治疗的癌症患者的独立预后生物标志物,这为传统治疗失败的高TMB患者提供了一种新的治疗思路;(2)CSMD1突变与胃癌患者较高的TMB和较好的生存有关,并且可能具有预测ICIs疗效的潜在意义。
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