突變都有可能是“非同義突變（nonsynonymous mutations）”，會改變氨基酸編碼序列，導致腫瘤細胞表達正常細胞所沒有的異常蛋白。
這些異常蛋白，如果在細胞內（腫瘤細胞或APCs）被降解成短肽段（抗原表位），與MHC-I類或MHC-II類分子高親和力結合，並以復合物形式呈遞到細胞表面，被T細胞識別為“非己（non-self）”，引起T細胞活化，進而腫瘤細胞被效應T細胞攻擊和清除（如圖1）[2]。
這種會引起T細胞活化的異常蛋白即我們所稱的“新抗原（neoantigen）”，能夠產生新抗原的突變即為具有免疫原性的突變（immunogenic mutation）。
圖1. 新抗原表位形成及被T細胞識別的過程
一方面腫瘤通過不斷突變演變和進化；另一方面，恰恰是突變產生的新抗原觸發了T細胞抗腫瘤免疫的開始（cancer-immune cycle的第1步，如圖2）。
正是這種開始決定了腫瘤的免疫表型（Immune-desert tumor，Immune-excluded tumor，Inflamed- tumor），決定了腫瘤對某種免疫治療的敏感性[3]。
腫瘤突變是隨機概率事件，無法預測無法推算下一個突變是什么，這時腫瘤與免疫系統勢必在進行一場豪賭：
隨機突變，會不會有免疫原性？！
借用大叔的一句話：願賭服輸的決定就是“對”的決定
現在我們手里握着I-O治療（PD-1/PD-L1抑制劑）的賭注，我們又該怎么去下這個賭注？這是一個非常困難的賭注，有太多因素影響着突變是否能夠產生新抗原。從腫瘤的“底牌”（突變）去分析，會不會增加勝算？那么我們知道的有哪些？
圖2. Cancer-immune cycle and Cancer-immune setpoint
1.突變數量
基於全基因組，全外顯子或target panel測序，我們已經可以知道腫瘤基因組去除胚系突變（germline mutation）后的體細胞突變數量（somatic mutation），即腫瘤突變負荷（tumor mutation burden, TMB）。
一般以腫瘤非同義突變總數量或每1Mb（1兆鹼基）的突變數量來表示，10/1Mb的突變相當於腫瘤基因組編碼區含有150個非同義突變[4]。然而，其中只有10%的非同義突變可以產生與MHC高親和力結合的突變肽段[3]。而能夠與MHC高親和力結合的肽段又只有1%能夠被腫瘤患者體內的T細胞識別[5]。也就是說150個非同義突變，最終可能也只產生1-2個新抗原。
雖然，從突變到產生新抗原，每一步都有很大折損，但理論上:
TMB越高，最后能夠被T細胞識別的新抗原產生也越多。
基於此，以我們非常熟知的每種腫瘤TMB來分析（圖3）賭注：
TMB>10/1Mb的黑色素瘤，經常會產生新抗原（frequently），對PD-1/PD-L1抑制劑敏感，這是黑色素瘤對PD-1/PD-L1抑制劑效果更好的原因之一；
很大一部分腫瘤TMB> 1/1Mb，< 10/Mb，能夠產生新抗原（regularly），對PD-1/PD-L1抑制劑可能敏感，有些需要聯合治療來增加新抗原的產生。例如在臨床上，不經過篩選，確實也看到了NSCLC一部分患者對PD-1/PD-L1抑制劑有效；
而腫瘤TMB<1/Mb，幾乎不太可能產生新抗原（occasionally），對PD-1/PD-L1抑制劑不敏感。
研究發現，TMB越高，確實腫瘤部位免疫殺傷活性越大（圖4）[6]。臨床研究的數據也表明多個瘤種PD-1/PD-L1抑制劑治療ORR確實與TMB成正相關（圖5）[2]。
圖3. 腫瘤TMB及產生新抗原的可能性
圖4. 腫瘤TMB與免疫殺傷活性的關系
圖5. 腫瘤TMB與ORR的關系
2.突變類型
基於TMB數量的分析，我們會提高賭注的勝算，但不會完勝，因為像上述的並不是所有的非同義突變都會產生被T細胞識別的新抗原。
某些新抗原具有免疫優勢，免疫系統會對這些新抗原“念念不忘”，而忽略掉另外一些新抗原[4]。如果知道某種突變類型與新抗原存在必然關聯，那么我們的賭注可能會接近完勝。
不幸的是，每個腫瘤突變產生的新抗原幾乎是獨一無二的存在[7]。在~20,000個黑色素瘤中發現了20種新抗原，但是不同腫瘤個體出現相同新抗原在的概率非常低（圖6）[8]。雖然看到這樣的結果很沮喪，但我們依然能夠尋找到一些規律和提示：
圖6. 相同新抗原出現在不同個體的概率
2.1 驅動突變很少產生新抗原
驅動突變形成新抗原是最理想的狀態，因為同一個腫瘤內幾乎所有腫瘤細胞都具這種突變，如果產生新抗原，那么針對新抗原的T細胞能消滅大部分腫瘤細胞。
可惜的是，驅動突變很少產生新抗原，在~20,000個黑色素瘤中發現的20種新抗原，只有8%的新抗原來自驅動突變，而92%的新抗原來自非驅動突變（passenger mutation）（圖7）[4]。這也是EGFR突變患者PD-1/PD-L1抑制劑療效沒有野生型患者好的原因之一：
TMB低，且EGFR突變本身不能產生新抗原。而KRAS突變患者卻中了“彩票”，KRAS G12D突變能夠產生與HLA-C*08:02高親和力結合的新抗原，而被T細胞識別（圖8）[9,10]。
而且，KRAS G12D突變產生的新抗原也不是獨一無二僅出現在個別突變患者體內，已經發現同1種新抗原會重復出現在多個突變患者體內[7]。KRAS突變對PD-1/PD-L1抑制劑敏感更重要原因可能是能夠產生新抗原，並非單純是TMB高。KRAS突變類型與HLA結合的親和力，及能不能定性預測PD-1/PD-L1抑制劑敏感性值得深入研究。
圖7. 驅動突變和非驅動突變產生新抗原的比例
圖8. KRAS G12D突變產生新抗原及被T細胞消滅的過程
2.2 與原編碼序列差異越明顯的突變越容易產生被T細胞識別的新抗原：
突變與原編碼序列差異越明顯，產生異常蛋白外源性即“非己”特征越明顯，免疫原性越強。
腫瘤突變中95%的突變是點突變（substitutions），其余包括插入/刪除突變（insertion/deletion），或移碼突變（frame shift）[3,11]。很明顯，插入/刪除及移碼突變導致氨基酸序列和空間結構改變會比較大，與MHC分子結合的親和力會更強，被T細胞識別為新抗原的可能性越大（圖9）[3]。
在黑色素瘤的研究發現，某些對CTLA-4抑制劑持續應答的患者新抗原具有共同保守的4肽序列表位，與病原體序列非常相似，易於被T細胞識別，這可能是黑色素瘤患者對免疫檢查點抑制敏感的真正原因，而不是單純的TMB高。
只是TMB越高，出現4肽序列表位的可能性越高[12]。這個時候我們回過頭來想想，是不是只關注了各瘤種TMB高低那張圖的上半部分，卻忽略了下半部——各瘤種的突變類型完全不一樣（圖10）。基於突變類型的分析，是不是賭注的勝算會更大？
圖9. 突變類型與免疫原性
圖10. 腫瘤TMB及突變類型特征
雖然有很多未知，但我們對腫瘤突變的“底牌”，從數量到類型的了解會越來越清晰，我們可以測序知道所有會產生異常蛋白的突變；我們可以演算能與MHC分子高親和力結合的肽段；我們可以檢測這些肽段被T細胞識別的可能性；我們可以結合液體活檢（ctDNA/CTC）動態監測突變的動態變化，預測耐葯；甚至最終我們不再祈禱腫瘤患者像中了彩票一樣有免疫原性突變，我們可以通過聯合治療增加或輸入新抗原。我們越來越接近真相，免疫治療這個賭注的勝算也越來越大。
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