Summary

Background

 Tumour mutational burden (TMB) has been retrospectively correlated with response to immune checkpoint blockade. We prospectively explored the association of high tissue TMB (tTMB-high) with outcomes in ten tumour-type-specific cohorts from the phase 2 KEYNOTE-158 study, which assessed the anti-PD-1 monoclonal antibody pembrolizumab in patients with selected, previously treated, advanced solid tumours. 

Methods

 In the multi-cohort, open-label, non-randomised, phase 2 KEYNOTE-158 study, patients were enrolled from 81 academic facilities and community-based institutions across 21 countries in Africa, the Americas, Asia, and Europe. Eligible patients were aged 18 years or older, had a histologically or cytologically confirmed advanced (ie, unresectable or metastatic, or both) incurable solid tumour (eligible tumour types were anal, biliary, cervical, endometrial, mesothelioma, neuroendocrine, salivary, small-cell lung, thyroid, and vulvar), progression on or intolerance to one or more lines of standard therapy, had measurable disease per Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST; version 1.1) assessed by independent central radiological review, Eastern Cooperative Oncology Group performance status of 0 or 1, life expectancy of at least 3 months, adequate organ function, and a tumour sample for biomarker analysis. Participants were given pembrolizumab 200 mg intravenously every 3 weeks for up to 35 cycles. Tissue TMB (tTMB) was assessed in formalin-fixed paraffin-embedded tumour samples using the FoundationOne CDx assay (Foundation Medicine, Cambridge, MA, USA). The prespecified definition of tTMB-high status was at least 10 mutations per megabase. The primary endpoint was the proportion of patients with an objective response (complete or partial response) as per Response Evaluation Criteria in Solid Tumours (version 1.1) by independent central review. This prespecified analysis assessed the association between antitumour activity and tTMB in treated patients with evaluable tTMB data. Efficacy was assessed in all participants who received at least one dose of pembrolizumab, had evaluable tTMB data, and were enrolled at least 26 weeks before data cutoff (June 27, 2019), and safety was assessed in all participants who received at least one dose of pembrolizumab and had tTMB-high status. KEYNOTE-158 is registered at ClinicalTrials.gov, NCT02628067, and is ongoing. 

Findings

 Between Jan 15, 2016, and June 25, 2019, 1073 patients were enrolled. 1066 participants were treated as of data cutoff (June 27, 2019), of whom 805 (76%) were evaluable for TMB, and 105 (13%) of 805 had tTMB-high status and were assessed for safety. 1050 (98%) of 1066 patients enrolled by at least 26 weeks before data cutoff, of whom 790 (75%) were evaluable for TMB and included in efficacy analyses. 102 (13%) of these 790 patients had tTMB-high status (≥10 mutations per megabase), and 688 (87%) patients had non-tTMB-high status (<10 mutations per megabase). Median study follow-up was 37·1 months (IQR 35·0–38·3). Objective responses were observed in 30 (29%; 95% CI 21–39) of 102 patients in the tTMB-high group and 43 (6%; 5–8) of 688 in the non-tTMB-high group. 11 (10%) of 105 patients had treatment-related serious adverse events. 16 (15%) participants had a grade 3–5 treatment-related adverse event, of which colitis was the only such adverse event that occurred in more than one patient (n=2). One patient had fatal pneumonia that was assessed by the investigator to be treatment related. 

Interpretation

 tTMB-high status identifies a subgroup of patients who could have a robust tumour response to pembrolizumab monotherapy. tTMB could be a novel and useful predictive biomarker for response to pembrolizumab monotherapy in patients with previously treated recurrent or metastatic advanced solid tumours. 

Funding

 Merck Sharp & Dohme Corp, a subsidiary of Merck & Co, Inc.

The presence of cell-free microRNAs (miRNAs) has been detected in a range of body fluids. The miRNA content of plasma/serum in particular has been proposed as a potential source of novel biomarkers for a number of diseases. Nevertheless, the quantification of miRNAs from plasma or serum is made difficult due to inefficient isolation and lack of consensus regarding the optimal reference miRNA. The effect of haemolysis on the quantification and normalisation of miRNAs in plasma has not been investigated in great detail. We found that levels of miR-16, a commonly used reference gene, showed little variation when measured in plasma samples from healthy volunteers or patients with malignant mesothelioma or coronary artery disease. Including samples with evidence of haemolysis led to variation in miR-16 levels and consequently decreased its ability to serve as a reference. The levels of miR-16 and miR-451, both present in significant levels in red blood cells, were proportional to the degree of haemolysis. Measurements of the level of these miRNAs in whole blood, plasma, red blood cells and peripheral blood mononuclear cells revealed that the miRNA content of red blood cells represents the major source of variation in miR-16 and miR-451 levels measured in plasma. Adding lysed red blood cells to non-haemolysed plasma allowed a cut-off level of free haemoglobin to be determined, below which miR-16 and miR-451 levels displayed little variation between individuals. In conclusion, increases in plasma miR-16 and miR-451 are caused by haemolysis. In the absence of haemolysis the levels of both miR-16 and miR-451 are sufficiently constant to serve as normalisers.

Lorlatinib is a potent, brain-penetrant, third-generation anaplastic lymphoma kinase (ALK)/ROS1 tyrosine kinase inhibitor (TKI) with robust clinical activity in advanced ALK-positive non-small-cell lung cancer, including in patients who have failed prior ALK TKIs. Molecular determinants of response to lorlatinib have not been established, but preclinical data suggest that ALK resistance mutations may represent a biomarker of response in previously treated patients.Baseline plasma and tumor tissue samples were collected from 198 patients with ALK-positive non-small-cell lung cancer from the registrational phase II study of lorlatinib. We analyzed plasma DNA for ALK mutations using Guardant360. Tumor tissue DNA was analyzed using an ALK mutation-focused next-generation sequencing assay. Objective response rate, duration of response, and progression-free survival were evaluated according to ALK mutation status.Approximately one quarter of patients had ALK mutations detected by plasma or tissue genotyping. In patients with crizotinib-resistant disease, the efficacy of lorlatinib was comparable among patients with and without ALK mutations using plasma or tissue genotyping. In contrast, in patients who had failed 1 or more second-generation ALK TKIs, objective response rate was higher among patients with ALK mutations (62% v 32% [plasma]; 69% v 27% [tissue]). Progression-free survival was similar in patients with and without ALK mutations on the basis of plasma genotyping (median, 7.3 months v 5.5 months; hazard ratio, 0.81) but significantly longer in patients with ALK mutations identified by tissue genotyping (median, 11.0 months v 5.4 months; hazard ratio, 0.47).In patients who have failed 1 or more second-generation ALK TKIs, lorlatinib shows greater efficacy in patients with ALK mutations compared with patients without ALK mutations. Tumor genotyping for ALK mutations after failure of a second-generation TKI may identify patients who are more likely to derive clinical benefit from lorlatinib.

Asbestos-induced chronic inflammation is implicated in the pathogenesis of malignant mesothelioma (MM). We have investigated blood neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR), an index of systemic inflammation, as a prognostic factor in MM patients.Patients with MM who had systemic therapy at participating institutes were studied. Potential prognostic factors such as age, gender, performance status, histologic subtype, and baseline laboratory parameters, including NLR, were analyzed. Overall survival from commencement of therapy was determined by the Kaplan-Meier method. Multivariate analyses using Cox Regression model were performed with significant factors (P ≤ 0.05) to determine their independent effect.A total of 173 MM patients undergoing systemic therapy including 119 patients receiving first-line therapy and 54 patients receiving second- or third-line therapy were included in this retrospective evaluation. Forty-two percent of patients had an elevated NLR at baseline. The following variables were predictive of survival: female gender (P = 0.044), epithelioid histologic subtype (P < 0.001), baseline white blood cell count less than 8.3 × 10⁹/L (P = 0.008), baseline platelet count 400 × 10⁹/L or less (P = 0.05), and NLR of 5 or less (P < 0.001). After multivariate analysis, histologic epithelioid subtype [hazard ratio (HR) = 2.0; 95% confidence interval (CI) = 1.3-2.9; P = 0.001], and NLR less than 5 (HR = 2.7; 95% CI = 1.8-3.9; P < 0.001) remained independent predictors. The 1-year survival rate was 60% versus 26%, whereas the 2-year survival rate was 34% versus 10% for NLR less than 5 and 5 or greater, respectively. In the separate analyses of chemotherapy-naive and previously treated patient groups, NLR was an independent predictor of survival in both groups.Our results indicate that NLR is an independent predictor of survival for patients with MM undergoing systemic therapy.