NGS作為一項重大的技術突破，從2010年前後開始腫瘤治療的臨床轉化，由此誕生了我們熟知的Foundation Medicine等公司，其最初的應用也主要是用於特定基因突變的檢測，輔助靶向藥物的臨床選擇。在靶向治療時代，NGS與各種PCR、FISH、IHC等技術先進行比對驗證，繼而分庭抗禮，終以高通量的特點在某些領域已佔有絕對優勢。
2017年11月1日，國家食品藥品監督管理總局藥品審評中心（CDE）公開信息顯示百時美施貴寶（BMS）提交的PD-1單抗Opdivo（Nivolumab，諾維莫單抗）的上市銷售申請（JXSS1700015，JXSS1700016）獲得承辦受理。這使得Opdivo成為第一款在中國提交上市申請的PD-1/PD-L1類藥物，也可能使得即將到來的2018年成為中國腫瘤免疫治療真正的元年。
腫瘤免疫（Immuno-Oncology，I-O）治療無疑開啟了腫瘤治療的新時代，從2011年開始國外陸續有6個免疫檢查點抑制劑獲得FDA審批上市，廣泛覆蓋9種腫瘤下的多個適應症，更是開創了以生物標誌物（MSI）為分類依據的新的審批方式，並且仍有數百個臨床試驗正在開展，國內各藥企也紛紛躍躍欲試，可謂前途光明可期。
然而，免疫檢查點抑制劑也並非萬能，在臨床上面臨最主要的問題就是毒性管理和獲益人群選擇。目前已有多部指南發布用於免疫治療藥物的毒性管理，而通過生物標誌物對免疫治療優勢人群的篩選上仍面臨很大挑戰。下圖是已經獲批或很有希望指導免疫治療的生物標誌物情況，毫無疑問的是NGS將會成為I-O治療時代最重要的分子檢測手段。
已經獲得批准的biomarker檢測
最早獲批的標誌物是通過IHC檢測PD-L1蛋白的表達水平，這也比較成熟是檢測手段，目前已有四種獲批的伴隨診斷或補充診斷用於這一蛋白的檢測，NGS介入其中的機會可能不大。
另外，通過IHC檢測MMR蛋白缺陷或是通過PCR法檢測MSI狀態是最先按biomarker分類批准的治療篩選方法，而NGS在這方面具有明顯優勢，通過NGS檢測結合生信流程分析，可以同時檢測MMR基因突變和MSI狀態，一次檢測可以獲取到更多信息。也就是在上個月，已有IMPACT-MSI以及F1CDx-MSI兩大NGS panel獲批用於MSI的檢測，再次證明了NGS檢測MSI的可行性及優勢。
除此之外，腫瘤突變負荷TMB作為一種新型生物標誌物已在回顧性試驗中證明其區分獲益人群的能力，並且能夠比較全面的反應腫瘤的狀態，這一標誌物只有通過NGS的大型panel或是WES的方式才具有結果的可信性，目前F1CDx-TMB通過對324個基因的突變分析，已成為第一個獲得FDA批准的TMB檢測產品，用於免疫治療獲益人群的篩選。
在這三個獲得批准的biomarker之間並不具有很強的相關性，更多可能是一種互相補充的關係，一者的陰性結果並不能說明患者免疫治療獲益可能性就小，聯合多個標誌物可能更有益於篩選獲益人群。從檢測技術上我們也可以看出，有兩個可以通過NGS、一個只能通過NGS的方法進行檢測，結合NGS高通量的技術優勢，通過一次檢測完成對多個biomarker狀態的評估，可以為更多的腫瘤患者提供獲益的可能。
有潛力的biomarker檢測
除了上述已經批准的biomarker檢測，還有多種生物標誌已被證明具有提示免疫治療獲益的能力。腫瘤微環境（Microenvironment）是從免疫學的角度篩選出具有免疫炎性的腫瘤，更多是細胞表面受體RNA或蛋白的表達檢測，NGS在這一biomarker上的應用還有待探索。
腫瘤新抗原（Neo-Antigens）是通過過WES-NGS的方式進行腫瘤突變篩查並分析，根據得到的新抗原種類設計個體化疫苗（Personalised Vaccine），真正完全地實現了個性化的腫瘤治療。如何篩選出有更強免疫原性的突變蛋白會是該技術的一大挑戰，近期結果表明除了Nonsynonymous SNV，Indel mutations可能具有更高的免疫原性，相信隨著認識的不斷增加，這一技術也會不斷成熟完善、成本也會逐漸下降。
另外，ctDNA作為一種診斷及預後因子也在免疫治療中有了進一步的探索，blood TMB作為一種液體活檢的免疫治療標誌物以其無創的特點備受矚目，ctDNA作為一種預後因子，在免疫治療中仍然熱度不減。
不止如此，某些特定基因的突變情況與免疫治療效果也密切相關，如驅動基因EGFR、ALK等突變可能提示獲益較小，而修復相關基因POLE、POLD以及BRCA基因突變則可能有更高的獲益，RAS基因突變的情況下結果可能有更多爭議，再通過在細分為STK11突變和TP53突變可進一步明確獲益可能。
最後，免疫組庫、腸道菌群的多樣性也被證明與免疫治療效果相關，多樣性越豐富治療效果可能越好，而這兩項biomarker也主要依賴NGS檢測。
從這些新興biomarker中，我們也可以看出，NGS具有著不可替代的優越性，通過Comprehensive Genomic Profiling，全面地了解腫瘤基因突變狀態或免疫系統的狀態，從而更好地幫助臨床決策。
總結
NGS作為一項重大的技術突破，從2010年前後開始腫瘤治療的臨床轉化，由此誕生了我們熟知的Foundation Medicine等公司，其最初的應用也主要是用於特定基因突變的檢測，輔助靶向藥物的臨床選擇。在靶向治療時代，NGS與各種PCR、FISH、IHC等技術先進行比對驗證，繼而分庭抗禮，終以高通量的特點在某些領域已佔有絕對優勢。
而在免疫治療的時代情況卻已迥然不同，治療手段主要依賴自身的免疫系統或是腫瘤的免疫狀態，從以上免疫獲益標誌物中我們可以看出，免疫治療可能更需要整體反映腫瘤或免疫特徵的biomarker，由此更需要MSI、TMB、Neo-Antign這類更全面的腫瘤免疫狀態biomarker，而不再糾結於單個或數個基因的突變情況。NGS在免疫治療時代可能會更加明顯地呈現異軍突起的狀態，對傳統的諸如PCR、FISH等分子檢測技術一騎絕塵，可謂是大有作為，伴隨的卻也將會是更準確更好的臨床治療效果。檢測技術上的優勢或是滿足臨床應用上的優勢也需要檢測公司、免疫藥物企業、以及臨床醫生的密切配合，以實現治療手段以及診斷技術的臨床轉化，這需要基礎醫學、藥學、臨床醫學的各位共同努力，從而幫助更多腫瘤患者從新的診斷技術、治療手段中獲益。