美國 FDA WES TMB 標準化 加速免疫治療應用與發展


腫瘤突變負荷 ( tumor mutational burden, TMB ) 是腫瘤組織 DNA 中發現的突變總數,不出現在健康細胞中,因此有助於預測多種癌症類型對免疫、細胞專一治療的反應,腫瘤中更多的突變 ( TMB 值越大 ),意味免疫系統可能識別到這些突變的機會更高,而產生較好的免疫效果。

全外顯子定序 ( WES ) 是目前臨床研究測量 TMB 的方法,面對不同癌症 panel,其內容、基因覆蓋率都是影響 TMB 值標準不一致的因素之一。為使 TMB 成為臨床環境有效、一致的參考依據,2021年,美國 FDA - Friends of Cancer Research TMB Harmonization Project 使用 SureSelect V6+COSMIC 為基準,進行相關評估:


一、測試方法

11個不同單位的 Cancer Panel ( Table1 ) 的 TMB 檢測數值,與 SureSelect V6+COSMIC 標準 TMB 數值進行比對 ( Figure1,Agilent SureSelect V6+COSMIC ),藉此評估各家 Panel 涵蓋是否足夠計算 TMB 數值,以及不同演算法的一致度,逐步讓各家 Cancer Panel 的 TMB 數值成為統一語言。


Table1. Description of the 11 participating diagnostic NGS panels



Figure1. Ninety-five percent prediction intervals for panel tumor mutational burden (TMB) estimated at discreet whole exome sequencing (WES) TMB values (5, 10, 15 and 20 mut/Mb), by laboratory across all laboratories. Blue arrows represent the estimated mean panel TMB for each laboratory. Red dashed line represents the discreet WES TMB value at which prediction interval is calculated.


二、實證成果

1. 統一 TMB 應為每一兆鹼基中含有的突變數目 ( mut/Mb ) 報告之。
不同 WES 系統的基因組大小可能不同,將 WES 的 TMB 值定為體細胞突變數量,而 panel 的 TMB 值定為每 Mb 基因組區域的體細胞突變密度 ( mut/Mb ),排除來自每個 panel 偵測基因範圍大小不同的變因。

2. 計算 TMB 驗證研究應標準化,包括對分析準確性 ( accuracy )、精密度 ( precision ) 和靈敏度 ( sensitivity ) 的評估。
由於每個 panel 檢測的基因內容、分析技術的敏感性、分析規格都有所不同也難以被調整、標準化,因此參考 FDA 建議驗證準則 ( Table2 ),直接對 TMB 數值偵測進行嚴格處理計算,確保其可靠性。

3. 各 TMB 應與 WES 為參考比對,確保 panel 檢測的一致性。
WES TMB 比對是目前公認確認 TMB 準確性的方法,建議其 TMB 落在 0-40 mut/Mb 範圍中,即為一個可校準 panel TMB 值的參考標準。




NGS 基因檢測的臨床應用越來越多,需採用一個約定的標準,方便醫療行為、臨床研究上的互相溝通,讓檢測結果具有更明確而直接的參考含意,FDA 使用 SureSelect WES 定義 TMB 的基準,穩定、完整的結果,支持 SureSelect WES 是一個合適臨床進行標準化驗證的系統 / 平台。



【參考資料】
1. https://precision.fda.gov/challenges/17
2. https://precision.fda.gov/challenges/18
3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32217756/
4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34606929/

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