肿瘤突变负荷（TMB）及计算方法

作者，Evil Genius

有人问我干啥去了，是不是不做单细胞空间了，没办法啊，NGS也要干啊，以后指不定mNGS也要交给我了，头疼，30岁了一事无成还被人嫌弃，开个玩笑。

今天我们来分享一个NGS一个很关键的内容，TMB。

肿瘤突变负荷 tumor mutation burden, 简称TMB，代表蛋白编码区的非同义突变分布的密度，用蛋白编码区的非同义突变位点总数除以蛋白编码区的总长度, 单位为mutations/mb。

TMB是指肿瘤基因组中去除胚系突变后的体细胞突变数量。也就是去除天生的那些多样性的变异，只看肿瘤细胞的特有的变异的数量。

我们知道免疫细胞越是能识别出来肿瘤细胞，则免疫治疗的效果越好。而如果是TMB越是高，表明肿瘤产生的新抗原越多，肿瘤越是容易被免疫细胞识别出来。

微卫星高度不稳定（MSI-H）的情况下，肿瘤突变负荷通常也会比较高。

肿瘤的发生是体细胞突变引起的，体细胞在致癌因子的作用下发生基因突变，部分突变细胞经过DNA自我修饰恢复正常，一部分细胞死亡，还有部分突变细胞在其表面表达出新的抗原。正常情况下下，机体的免疫系统可以识别这些抗原，然后通过免疫应答反应来清楚这些突变的细胞，但是肿瘤细胞可以通过抗原的异常表达或者肿瘤微环境的调节，来实现免疫逃逸，继续分裂生长，形成肿瘤。 TMB的概念中只针对了蛋白编码区的非同义突变，因为只有这些突变才有可能使得肿瘤细胞产生新抗原。TMB越高，肿瘤细胞产生的新抗原的种类和数量越多，被免疫系统识别的概率越高， 免疫检查点抑制剂激活机体自身的抗肿瘤免疫应答反应后，杀伤这些肿瘤细胞的概率越大。

TMB结果如何解读？、

看cut-off值。

cut-off即临界值。在TMB结果解读中，称为最佳获益人群的临界阈值。

TMB的 cut-off值目前暂时没有一个统一的标准，业内公认的几个cut-off值为10，12，16。

高于这个值即为高TMB。

高TMB被认为可以从免疫治疗中获益，可尝试进行免疫疗法。

也有公司将TMB划分为以下3个层级

• low TMB : 1-5 mutations/mb
• intermediate TMB : 6-19 mutations/mb
• high TMB : > 20 mutations/mb

比较公认的是肿瘤突变负荷超过20个突变/Mb（Mb代表每百万个碱基），就是高；低于10个突变/Mb，就是低。

具有较高TMB的肿瘤细胞更易被免疫系统识别，免疫疗法对该患者有效的概率也更高。计算肿瘤患者的TMB分值，能够更好的指导临床治疗。

TMB与dMMR和MSI间关系

TMB 数值可反映肿瘤内产生肿瘤新抗原的潜力，与 DNA 修复缺陷密切相关，一般dMMR和 MSI-H 患者具有较高的TMB。TMB 或 PD-L1可独立预测免疫检查点抑制剂疗效，且同时具有高TMB和高 PD-L1 表达的患者无进展生存期更长，说明TMB单独或联合检测均具有较好的疗效预测效能。

正常对照：大部分 TMB 检测需要正常对照，为检测提供胚系变异信息。全血标本：若用全血样本作为对照，以 2~5 mL EDTA 抗凝外周血，轻微颠倒混匀 8~10 次，建议用游离 DNA 专用采血管常温保存或运输。

病灶选取：肿瘤原发灶与远处转移灶组织均可用于 tTMB 评估。

TMB的计算方法

TMB计算的体细胞突变包括点突变和插入/缺失突变，去除驱动突变（与肿瘤治疗、诊断、预后密切相关的突变，包括热点突变、药物靶点突变、癌基因功能激活突变和抑癌基因功能失活突变）。由于TMB计算去除了可能影响免疫治疗效果的驱动突变，在极端情况下不排除出现 TMB=0 的可能。因而TMB = 0 仅表示检测样本在本产品的 TMB 分析方法的结果，并不等同于检测样本中没有突变。

需要在准备的几个文件（放在了文末）

Hotspot_mutations.txt 热点突变的文件 driver_gene.txt 驱动基因列表文件 tumor-suppressor 肿瘤抑制基因列表 clinvar谱系突变列表，千人计划的谱系突变位点。

其中组织样本：普通突变频率低于5%删除；热点突变为低于2%的删除;

血液样本：普通突变频率低于1%删除；热点突变为低于2%的删除；

当然，计算过程还涉及cosmic数据库等内容，比较复杂。每一步脚本要注明，完整的脚本放在了

肿瘤突变负荷（TMB）及计算方法

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