肿瘤特异抗原相关的研究一直以来主要集中于单核苷酸变异（SNVs）上，小的插入/缺失突变（Indels）对肿瘤特异抗原的贡献一直未有详细研究。Indels可以天然地导致移码突变、产生新的读码框并进而产生大量的完全异于自体的突变多肽。该研究分析了插入缺失突变的这一特点是否产生了新的免疫原性表型。

分析了来源于癌症基因组图谱数据库（TCGA）的覆盖19个癌种的5777例实体肿瘤全外显子测序数据，比较了其中Indels突变所占的比例及具体数目，并将部分的结果复制成为两个独立的数据集。分析了电脑模拟预测的多个癌种中突变所致的肿瘤特异新抗原，并分析392例肾透明细胞癌中的RNA序列数据，以比较不同病人亚组中免疫相关基因的表达情况，并在4个免疫检查点抑制剂数据集中比较了Indels突变负荷与免疫治疗反应之间的相关性。

在这一泛癌种研究群体中，肾细胞癌Indels的比例（0.12）及数量是最高的，达到其他所有癌种中的Indels突变比例中位数的两倍多。

⏏Indels在不同实体肿瘤中的发生情况

肿瘤特异抗原分析发现Indels突变产生的高亲和性新抗原数量是非同义单核苷酸突变所产生的三倍。

⏏不同实体瘤种移码性Indels突变来源的新抗体数目

⏏不同实体瘤突变多肽特异性结合新抗体数目

此外，Indels突变来源的具有突变特异性结合能力的新抗原是非同义SNV突变来源的九倍。在肾透明细胞癌中进行的免疫相关基因表达分析发现，突变特异性新抗原的出现与抗原递呈基因的上调相关；而抗原递呈基因的上调则与CD8阳性表达所代表的T细胞激活有关（γ = 0.78）。

⏏肾癌患者中免疫相关基因表达情况

最后，对免疫检查点抑制治疗反应数据进行的分析发现，在三个独立的黑色素瘤研究群体中，导致框移的Indels突变数目均与免疫治疗疗效显著相关。

⏏Indels与免疫检查点抑制剂疗效相关

肾透明细胞癌中的Indels突变比例和数目在所有肿瘤中是最高的。我们的证据提示indels突变是一种具有高度免疫原性的突变类型，可以产生更多的新抗原和更强的突变结合特异性。

孙建国教授点评：Indels是指在基因组某个位置上所发生的小片段序列的插入或者删除，其长度通常在50bp以下。Indels可以天然地导致移码突变，形成新读码框，产生完全异于自身的突变多肽，因而可能产生大量的新抗原。

新抗原是指肿瘤细胞突变发生在基因的编码区，可转录/表达在RNA/蛋白水平，产生正常组织中不存在的突变多肽或蛋白质，这些蛋白质片段可表现为由HLA分子在肿瘤细胞表面上展示的多肽，被免疫系统识别为非自身抗原的“外源”肽，即新抗原，从而激活T细胞引起免疫反应。

Indels和新抗原的检测方法，通常采用下一代基因测序（NGS），包括全基因组测序、全外显子组测序和选择性基因测序等，通过电脑模拟计算来预测新抗原的候选分子，并进行体内体外的免疫学验证。

新抗原与肿瘤突变负荷（TMB）不同，TMB是指肿瘤样本中，所评估基因的外显子编码区每兆碱基发生置换、插入、缺失突变的总数。通常，肿瘤细胞累积的基因变异数目越多，TMB就越高，产生新抗原就越多，激活的免疫反应就越强烈。然而，只有少量的候选新抗原能在患者中引起免疫应答，如黑色素瘤的数百个突变中，只有少数（2~5个）被发现能成功产生新抗原特异性T细胞，并可在肿瘤浸润淋巴细胞中鉴定。

新抗原研究一直以来主要集中于单核苷酸变异（SNVs）上，Indels对新抗原的贡献则未有详细研究。很早人们就观察到indels这种基因组变异形式，2006年就有人类全基因组Indels检测分析，随着免疫检查点及免疫检查点抑制剂的蓬勃发展，Indels在肿瘤免疫治疗中的作用得到医学界的重视。

本研究从TCGA数据库覆盖的19个癌种5777例实体肿瘤全外显子测序数据，比较了Indels所占比例及具体数目，发现：多个癌种中Indels导致移码性突变产生新抗原，其中肾细胞癌Indels的比例（0.12）及数量最高，达到其他所有癌种中位数的两倍以上；Indels较其他突变类型产生的新抗原的数量更高，具有突变特异性的高亲和结合能力；Indels与免疫治疗疗效显著相关，与免疫治疗FDA获批适应症一致。

总体而言，这项研究的意义涉及三个方面。

第一，Indels可能是免疫检查点抑制剂疗效预测的新型生物标记物。关于免疫检查点抑制剂疗效预测的生物标记物，既往已有大量研究，包括肿瘤内源性因子，如基因突变谱（JAK、B2M、EGFR、KRAS、TP53）、TMB、新抗原、微卫星不稳定（MSI）、错配修复基因（MMR）等，肿瘤微环境因子，如PD-L1表达、肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）、Treg、M2巨噬细胞、T细胞克隆多样性等，宿主来源因子，如ctDNA、血清蛋白组学、肠道微生物群等。本研究发现Indels作为免疫检查点抑制剂的新型生物标记物，为精准指导免疫检查点抑制剂的临床应用又提供了一个指示剂。

第二，Indels验证了FDA获批免疫检查点抑制剂适应症的主要瘤种。目前，FDA获批免疫检查点抑制剂的瘤种包括恶性黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌、霍奇金淋巴瘤、头颈部鳞癌、尿路上皮癌以及MSI-H/dMMR的泛瘤种，这些适应症部分基于III期随机对照研究，部分仅仅基于小样本的II期研究。本研究来源于19个癌种5777例实体肿瘤全外显子测序分析，发现移码性Indels来源的新抗原数目在免疫检查点抑制剂获批的瘤种显著高于没有获批的瘤种，验证了既往临床研究结果。肾细胞癌Indels的比例（0.12）及数量最高，达到其他所有癌种中位数的两倍以上，紧邻肾细胞癌有较高Indels比例的瘤种包括：乳腺癌、尿路上皮癌、胃癌和前列腺癌等，这些瘤种可能是免疫检查点抑制剂的优势人群。

第三，本研究探索了Indels与经典抑癌基因突变的相关性。对移码性Indels产生高亲和性新抗原的基因进行分析，发现在30个以上TCGA肿瘤标本中发生突变，或者突变后可产生80种以上新抗原的基因，大多数是经典的抑癌基因，包括TP53、ARID1A、PTEN、KMT2D、KMT2C、APC和VHL等。Indels与这些抑癌基因的突变具有高度的相关性，使得这些抑癌基因也成为免疫检查点抑制剂的可能靶标。

当然，本研究也存在一些不足。

不足一：关于Indels产生新抗原的Cutoff值。本研究以5个突变特异性的新抗原为界，发现免疫检查点抑制剂获批的瘤种中新抗原数目较多，而未获批的瘤种中新抗原数目较少。然而，5个突变特异性的新抗原作为Cutoff值的依据不够充分，仅仅是一个经验性取值，有待今后更多的研究来证实。

不足二：关于Indels和新抗原的检测方法。以Indels为免疫检查点抑制剂疗效预测的生物标记物，需要全外显子测序的检测平台和电脑模拟计算的预测方法，需要体内体外的免疫学验证，这些技术在大多数医疗单位尚不具备，在短时间内难以进行临床推广，如何采用简便有效的检测方法值得探讨，Panel检测可否代替全外显子测序也有待进一步发掘。

不足三：关于Indels的前瞻性研究。以Indels为免疫检查点抑制剂疗效预测的生物标记物，本研究局限于TCGA大数据分析和回顾性小样本验证，其准确性、可靠性、是否真正优于既往生物标记物，有待于更多的前瞻性临床研究来证实。

此外，本研究还给我们带来三点启示。

首先，Indels作为免疫检查点抑制剂的新型生物标记物，我们可以进一步探索其与新抗原、TMB、MSI-H/dMMR、PD-L1等生物标记物的相关性，存在哪些交叉性或者不同点，探寻它们之间的内在联系与理论基础，从而精准指导免疫检查点抑制剂的临床应用。

其次，Indels产生新抗原，可诱导抗原特异性T细胞激活，也是个体化肿瘤疫苗研发的基础。来自美国和德国的研究团队，采用相似的基于新抗原表位预测与鉴定的研发策略，成功研发了个体化癌症疫苗，带来了60%以上的完全缓解率，首次实现了治疗性癌症疫苗临床试验的成功。Indels产生大量突变特异性高亲和力新抗原，为个体化癌症疫苗的研发奠定了基础。

最后，关于Indels的研究尚处于起步阶段，其是否存在同一肿瘤的不同部分、同一患者的不同肿瘤部位、原发灶与转移灶的异质性，尚有待进一步研究。

同时，Indels是否受传统抗肿瘤治疗手段的影响，是否与免疫检查点抑制剂的原发耐药、继发耐药相关，这些临床问题也尚未有答案。理论上推测，Indels很可能也存在异质性，受到抗肿瘤治疗手段的影响，在肿瘤发生发展的不同阶段存在动态变化，与免疫检查点抑制剂耐药性有着密切关系。

因此，在肿瘤诊断过程中进行多点活检，在抗肿瘤治疗过程中进行动态监测，对于准确分析Indels及指导免疫检查点抑制剂的治疗选择具有十分重要的临床意义。