T细胞受体(T cell receptor,TCR)是T细胞表面特异性识别抗原和介导免疫应答的分子,是人类基因组中多态性最高的区域之一,决定着人的免疫系统对环境的适应变化。T细胞受体库的多样性(包括基因重组以及选择性表达)直接反映了机体免疫应答的状态,是一个非常热点且有前景的研究方向。因此,小编今天就和大家分享一篇今年一月发表在JCI Insight(IF:9.484)杂志上关于利用TCR研究非小细胞肺癌预后的文章。文章分析方法简单常规易于学习,且关注点新颖。
Predictive value of TCR Vβ-Jβ profile for adjuvant gefitinib in EGFR mutant NSCLC from ADJUVANT-CTONG 1104 trial
基于ADJUVANT-CTONG 1104实验研究EGFR突变NSCLC中TCR Vβ-Jβ谱对辅助吉非替尼的预测价值
一. 背景知识
ADJUVANT-CTONG 1104试验:是由广东省人民医院吴一龙教授牵头、全国27家研究中心联合开展的发表在Lancet Oncology(IF:54.433)杂志上的一项随机、开放的3期试验。研究纳入了18-75岁完全切除(R0)、II–IIIA (N1–N2)期EGFR突变的早期非小细胞肺癌(NSCLC)患者。研究根据N分期和EGFR突变状态对患者进行分层,并将患者以1:1的比例随机分配为接受吉非替尼或长春瑞滨加顺铂组。研究人员于2011年9月19日至2014年4月24日,对483例患者进行了筛查,其中有222例患者被随机分配至吉非替尼组(n=111)和长春湍滨加顺铂组(n=111)。研究发现吉非替尼组的中位无病生存期显著长于长春瑞滨加顺铂组。
T细胞(抗原)受体(T cell receptor ,TCR):TCR为所有T细胞表面的特征性标志,作用是识别抗原。人类基因组中有4个TCR基因:两个编码轻链TCR:TRA基因编码TCRα,TRG基因编码TCRγ;两个编码重链TCR:TRB基因编码TCRβ,TRD基因编码TCRδ;TCR的基因由可变区(V)、多变区(D)、结合区(J)和恒定区(C)四部分基因片段组成。
TCR-seq:常用于评估各种免疫相关疾病和遗传性突变引起的T细胞中TCR基因重排碱基序列,以及各序列的丰度,用于研究不同T细胞克隆的转录情况和相互间关系,从而揭示更深层次的T细胞功能特异性,继而解释免疫应答机制、免疫耐受原因,免疫调节形式等。
二. 文章摘要
文章对表皮生长因子受体(EGFR)突变的早期非小细胞肺癌(NSCLC)患者的T细胞受体(TCR)库及预后意义进行了研究。研究分析了ADJUVANT-CTONG 1104试验中接受吉非替尼或化疗的EGFR突变NSCLC患者的肿瘤和癌旁组织的TCR序列。研究发现TCR多样性在EGFR突变患者中显著降低,TCR多样性高的患者总体生存(OS)较好,研究也发现了10种与OS显著相关的TCR Vβ-Jβ重排,其中4种TCR的加权组合与患者的OS和无病生存(DFS)显著相关。此外研究也发现Vβ5-6Jβ2-1, Vβ20-1Jβ2-1和Vβ24-1Jβ2-1与吉非替尼治疗相关,而Vβ29-1Jβ2-7与化疗相关。
三. 主要内容及结果
1. NSCLC患者的高TCR克隆与良好的OS相关
研究对ADJUVANT-CTONG 1104试验的222例被随机按1:1分成2组分别接受吉非替尼和长春瑞滨联合顺铂治疗(vinorelbine plus cisplatin,VP)的NSCLC患者进行了分析。最终收集了57例吉非替尼队列患者和44例VP队列患者的肿瘤组织及癌旁组织,进行TCRβ基因测序和预后分析(图1)。结果发现TCR克隆性在肿瘤组织中显著低于癌旁组织。接着作者进一步分析了TCR克隆与OS的关系,结果发现TCR克隆性高的患者5年OS率更好,中位OS更长(图2A)。接下来为了进一步研究与 EGFR突变NSCLC患者相关的TCRβ重排,作者首先分析了VJ的频率。作者通过比较高克隆性和低克隆性组,识别了10种高频的重排和54种低频的重排(图2B)。此外,作者在高TCR克隆性组中共发现128种高频的重排和101种低频的重排,在低TCR克隆性组中共发现169种高频重排和110种低频的重排(图2,C和D)。
2. TCRs克隆扩张对NSCLC预后的贡献
考虑到T细胞在EGFR突变早期NSCLC患者抗肿瘤反应中的重要性,在这一部分作者探索了它们与临床结局的关系。作者共分析了356种重叠的高频和低频的VJ重排。通过对VJ频率的单因素COX回归分析,作者发现10个TCR Vβ-Jβ重排与良好的OS相关(图3A)。此外,多因素COX回归分析显示,TCR Vβ5-6Jβ2-1重排对OS的影响最大。接着作者根据多因素COX回归模型得到的系数结合VJ重排频率计算了每例患者的风险评分(图3B)。接着对模型性能进行了ROC评估,结果显示,估计的风险评分能够很好地反映患者的预后(图3C)。综上所述,这些特异的TCR Vβ-Jβ重排加权组合可能有助于EGFR突变NSCLC患者的风险分层。
3. TCRβs加权组合与临床结局相关
在这一部分作者试图评估Vβ5-6Jβ2-1、Vβ20-1Jβ2-1、Vβ24-1Jβ2-1和Vβ29-1Jβ2-7加权组合与生存结局之间的关系。将EGFR突变的NSCLC患者根据风险评分分组,作者发现低风险患者的OS显著长于高风险患者(图4A)。且在高和低克隆性亚组中均观察到低风险评分的OS更好 。为了进一步确定这4个TCR克隆的加权组合是否可以预测EGFR突变的ⅱ/ⅲ期NSCLC患者的预后,作者将性别、年龄、吸烟史、病理、临床分期、N分期、治疗方案和风险评分共同纳入多因素COX回归模型进行生存分析,结果提示风险评分是OS的独立预后因素,DFS分析也证实了这一结果(表1)。由于TCR重排的预后重要性,作者进一步研究了它们与OS的关系,Kaplan-Meier生存分析结果显示,高频率的Vβ5-6Jβ2-1和Vβ20-1Jβ2-1与良好的OS和DFS显著相关。然而,Vβ24-1Jβ2-1和Vβ29-1Jβ2-7的高频率仅与良好的OS相关,而与DFS无关(图4 b)。接着作者进一步研究了高频TCR组中4种TCR的核苷酸和氨基酸序列,结果发现CDR3区域两端的核苷酸和氨基酸几乎完全保守,很可能属于连接TCR N核苷酸和Dβ片段的Vβ和Jβ片段(图5)。然而,CDR3区的序列和长度似乎是不同的,由于同一TCR Vβ-Jβ重排的CDR3序列差异可能与不同患者HLA亚型的限制有关。因此,作者收集了这4个重排的前5个频率最高的CDR3序列,结果发现Vβ5-6Jβ2-1在群体中占比最高的氨基酸序列为LGLAYN,β20-1Jβ2-1的RDPYN和RDRYN序列占相对较高,此外,Vβ24-1Jβ2-1患者具有较高PGSA序列(图5)。
4. 辅助治疗相关TCRs的识别
在这一部分作者试图进一步确定TCR重排是否可以指导辅助酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors,TKI)或化疗的治疗。结果发现在EGFR TKI吉非替尼(TKI-吉非替尼)治疗队列中,低风险患者的OS长于高风险患者(图6A)。在分析风险评分与DFS的关系时,也观察到类似的结果(图6A)。此外,研究也发现高频的Vβ5-6Jβ2-1和Vβ20-1Jβ2-1与良好的OS和DFS显著相关,且在TKI -吉非替尼队列中,Vβ24-1Jβ2-1高频患者具有良好的OS ,但与DFS无显著相关性(图6C)。在长春瑞滨/顺铂(Chemo-VP)队列中,作者发现低风险患者的OS较好,但DFS不佳(图6B)。当作者分析Chemo-VP队列中TCR与OS和DFS之间的关系时,发现与TKI-吉非替尼队列中的结果相反,Vβ5-6Jβ2-1和Vβ20- 1Jβ2-1与OS和DFS无明显相关性,而Vβ29-1Jβ2-7高表达与患者的OS和DFS均相关。此外,Vβ24-1Jβ2-1高频患者的OS较好,但与DFS无显著相关性(图6C)。总体而言,Vβ5-6Jβ2-1、Vβ20-1Jβ2-1和Vβ24-1Jβ2-1可能有利于早期NSCLC患者选择TKI作为辅助治疗,而Vβ29-1Jβ2-7可能是EGFR突变患者选择化疗作为辅助治疗的指标。
到这里这篇文章的主要内容就结束了,文章基于ADJUVANT-CTONG 1104试验,分析了EGFR突变的NSCLC患者高TCR多样性与OS的相关性,发现了4种与TKI -吉非替尼和Chemo-VP治疗相关的特殊的TCR Vβ-Jβ重排。这些发现可能为EGFR突变的NSCLC患者的临床试验和免疫治疗提供新的视角。小编认为,尽管文章分析方法较为简单常规,但亮点在于聚焦TCR,使得文章有别于一般的预后文章关注点更为新颖,且有理有据,逻辑清晰,是一篇有参考意义的预后文章。