恶性黑色素瘤的基因靶向治疗及生物免疫治疗的研究现状

田 萍，郑 玲

恶性黑色素瘤的基因靶向治疗及生物免疫治疗的研究现状

田 萍1，郑 玲2

恶性黑色素瘤是一种很难有效治疗的侵袭性恶性肿瘤，其对放化疗的敏感性很低。对于手术后或者已经失去手术时机的患者，基因靶向治疗及生物免疫治疗可以巩固治疗，延长患者生存期或者改善患者生存质量。基因靶向治疗具有一定特异性与靶向性，能切断突变基因诱导的信号传导，抑制肿瘤细胞的增殖。生物免疫治疗通过增强或者诱导患者自身的免疫应答来对抗、抑制和杀灭肿瘤细胞。本文就目前基因靶向治疗及生物免疫治疗的研究现状进行综述。

恶性黑色素瘤；基因靶向治疗；生物免疫治疗；研究现状

0 引言

黑色素瘤起源于黑色素细胞，在皮肤癌症相关死亡中所占比例最高。每年大约有75 000病例确诊，其中15%无法切除。黑色素瘤患者的5年存活率不到15%。对于恶性肿瘤的治疗，通常有手术治疗、放疗、化疗和生物治疗四大模式，黑色素瘤是皮肤侵袭性恶性肿瘤，对放化疗不敏感，对于手术后或已经失去手术时机的患者，基因靶向治疗及生物免疫治疗可以巩固治疗，延长患者的生存期或改善患者的生存质量。现就目前基因靶向治疗及生物免疫治疗的研究现状进行综述。

1 基因靶向治疗

1.1 单克隆抗体 经过多年研究，用单克隆抗体阻滞免疫关键点的免疫受体细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)已经成为晚期黑色素瘤的有效治疗方式。伊匹木单抗(Ipilimumab)是第一类经证实可以提高转移性黑色素瘤总体生存率的药物，它是一种绑定在CTLA-4的单克隆抗体，阻碍信号传导给T淋巴细胞，从而促使T细胞产生抗肿瘤效应[1]。但Philips等[2]的对照研究表明，伊匹木单抗能在晚期黑色素瘤治疗中产生持久效应，但伴随显著的免疫不良反应。Altman等[3]报道了1例伊匹木单抗引起患者双侧面瘫。

吕莎等[4]研究靶向神经菌毛素1(NRP1)单克隆抗体(NRP1mAb)发现，NRP1mAb对黑色素瘤细胞B16F10增殖和转移有抑制作用，可以诱导黑色素瘤细胞凋亡，主要原理可能是通过抑制膜上NRP1与相关细胞因子结合，从而减少其介导的PI3K/Akt和MEK/ERK1/2信号转导途径的活化来抑制细胞增殖和迁移，并通过bcl-2/bax/Caspase 3途径诱导细胞凋亡，从而发挥其抗肿瘤作用。

1.2 伊马替尼(KIT抑制剂) C-KIT是一种受体酪氨酸激酶，黑素瘤患者的C-KIT基因突变、过度表达，激活RAF/MEK/ERK和PI3K/AKT信号传导通路，促进肿瘤细胞增殖。中国恶性黑色素瘤患者C-KIT基因突变率较其他国家高。李丽等[5]检测262例我国原发黑色素瘤标本C-KIT基因扩增分析结果显示，21例患者肿瘤组织中C-KIT基因存在明显扩增。伊马替尼是针对KIT基因变异的药物。中国黑色素瘤诊治指南(2011版)[6]指出，经伊马替尼治疗的KIT变异黑色素瘤患者1年生存率达到51.0%，中位总生存期(OS)达到14个月，且获得部分缓解(PR)或病情稳定(SD)患者的OS为15个月，故2011版中国黑色素瘤诊治指南将伊马替尼作为KIT基因变异的黑色素瘤患者的Ⅱ类证据推荐。陈含笑等[7]研究表明，伊马替尼能结合酪氨酸酶受体位点，抑制C-KIT酪氨酸激酶活性，阻断信号传导通路，从而有效治疗黑色素瘤，与瑞士甲磺酸伊马替尼(格列卫)对比，证明了国产甲磺酸伊马替尼(格尼可)的有效性与安全性。国产基因靶向药物价格较进口药物低，能够减轻患者及其家属的经济负担，但是国产甲磺酸伊马替尼(格尼可)的长期有效性及安全性还需要进一步临床验证。

1.3 威罗菲尼(BRAF-V600E抑制剂) BRAF属于RAF激酶类，BRAF基因在恶性黑色素瘤中突变率较高，BRAF激酶活化后使MAPK及MEK-ERK等信号通路持续激活，从而导致黑色素瘤细胞过度增殖，甚至发生黑色素瘤细胞侵袭、转移。中国黑色素瘤诊治指南(2011版)中检测我国468例原发黑色素瘤标本，BRAF突变率为25.9%，BRAF-V600E是最常见的突变位点(87.3%)。威罗菲尼(Vemurafenib)是近年研制的BRAF-V600E抑制剂，临床试验证实，威罗菲尼对BRAFV600E变异黑色素瘤患者的有效率约为60%～80%。另外，BRIM-3试验发现，威罗菲尼组的客观有效率(48.4%)远高于单药达卡巴嗪(DTIC)化疗组(5.5%)，其无进展生存期和总生存期均高于达卡巴嗪组[8]。Delgado-Goni等[9]研究表明，在BRAF突变的人黑色素瘤细胞中，威罗菲尼能激活线粒体代谢和抑制超极化丙酮酸乳酸交换。这种抑制BRAF驱动的黑色素瘤相关的分子和代谢途径的方法，或许能为联合靶向治疗带来新的思路。但威罗菲尼对黑色素瘤的治疗存在局限性，适用于BRAF基因突变患者，且随着用药时间的延长，耐药率也逐渐增高。

1.4 CXC趋化因子受体(CXCR)基因 Scala等[10]研究表明，人类黑色素瘤转移组织表达功能性CXCR4，并与黑色素瘤的预后相关。吴包金[11]利用RNA干扰技术、CXCR4-shRNA高效转染产生特异性的基因沉默效应，使CXCR4基因的表达下调，使黑色素瘤细胞的增殖和生长活性受到抑制。Singh等[12]通过RNA转染技术阻断人黑色素瘤细胞中CXCR1和CXCR2的功能，并且抑制了黑色素细胞的存活、增殖、侵袭和迁移能力。这些研究均提示CXCR基因表达的抑制为转移性黑色素瘤的分子靶向基因治疗的可能创造条件。

1.5 转录因子中的信号传导与转录活化因子(STAT)3 转录因子中的信号传导与STAT家族在基因表达控制细胞分化、细胞存活、细胞增殖、药物抵抗以及血管生成等方面起着关键作用。在许多类型的肿瘤中已经观察到STAT3活性增强。Fofaria等[13]研究表明，STAT3在黑色素瘤细胞凋亡抑制和细胞转移侵袭中起重要作用,雌激素受体蛋白是STAT3的调控因子，其参与调控M14黑色素瘤细胞中STAT3相关靶基因的表达[14]。

此外，MMP-9和MMP-2蛋白表达在黑色素瘤的发展和侵袭中起重要作用。而STAT3参与调控MMP-9和MMP-2蛋白的表达。MMP是一类蛋白水解酶，可促进癌细胞的侵袭、扩散和转移。Wu等[15]研究表明，在皮肤黑色素瘤组织中，持久活化的STAT3、MMP-9、MMP-2蛋白表达显著高于色素痣，从而证明STAT3 mRNA和pSTAT3蛋白表达与黑色素瘤的侵袭深度、厚度及淋巴结转移呈明显正相关。

1.6 抗血管生成治疗 黑色素瘤是一种高度血管生成的肿瘤类型，血管内皮生长因子(VEGF)在黑色素瘤中高表达，因此，血管生成抑制剂将成为很有潜力的黑色素瘤治疗手段。抗血管生成治疗着重在VEGF-VEGF受体，其中贝伐单抗(Bevacizumab，又称阿瓦斯汀)是一种选择性结合到VEGF受体的单克隆抗体，可以阻断其生物活性，从而抑制肿瘤生长。Hainswort等[16-17]研究表明，贝伐单抗联合依维莫司治疗黑色素瘤有明显的疗效，尤其对于转移性黑色素瘤有效且耐受性好。

Cui等[18]研究表明，血管内皮抑素(Endostar)联合氮烯咪胺(Dacarbazine)比单用氮烯咪胺能更有效地提高黑色素瘤患者的生存期(PFS)和OS，且不会增加其不良反应。Xiao等[19]研究表明，在小鼠黑色素瘤模型中，血管内皮抑素可以抑制肿瘤生长，伴随着微血管密度和血浆纤维细胞因子(b-FGF)的减少，且在血管内皮细胞治疗中，血管内皮抑素能减少其繁殖、细胞移行和剂量依靠方式中的细胞构造。

2 生物免疫治疗

2.1 树突状细胞(DC) 多项研究表明，DC疫苗能诱导免疫应答，起到消除黑色素瘤的作用。Ridolfi等[20]研究27例转移性黑色素瘤患者接受DC疫苗+自体肿瘤溶菌产物+钥孔戚血蓝素+低剂量IL-2治疗，结果总应答率为37%，临床效益为55.5%。Oshita等[21]基于DC疫苗的免疫治疗2期临床研究发现，给予DC疫苗治疗的黑色素瘤患者的总生存期显著延长，表明缩氨酸混合的DC疫苗是治疗转移性黑色素瘤安全有效的方法。Bol等[22]应用DC疫苗治疗14例转移性葡萄膜黑色素瘤患者，结果4例(29%)产生治疗特异免疫应答，接种DC疫苗的患者中位生存期延长到19.2个月，且无相关不良反应出现。与其他相似的前瞻性研究相比，DC疫苗可能与转移性葡萄膜黑色素瘤患者的平均总生存期延长相关。

2.2 细胞因子 细胞因子在肿瘤的免疫治疗中发挥了重要作用，大量研究证明，IL-2、IL-12、干扰素(IFN)-α等细胞因子在治疗黑色素瘤方面疗效显著。

2.2.1 IL-2 自1992年人重组IL-2产生并批准用于肾细胞癌治疗取得显著疗效后，IL-2成为抗肿瘤研究的关注热点。目前，研究者发现了许多IL-2联合其他免疫抗原起到联合或者协同治疗作用的策略。例如，缩氨酸疫苗激活T细胞联合IL-2能够达到协同治疗。一个纳入31例患者的研究进行了高剂量IL-2之后缩氨酸疫苗治疗，产生客观临床效应13例(42%)。为了进一步证实这一结论，一项3期随机多通道对照单用IL-2研究结果显示，IL-2联合疫苗组获得显著的临床应答(16% vs. 6%)，无进展生存率更高，且有望提高总生存期[23]。美国癌症研究所(NCI)关于IL-2联合伊匹单抗的研究显示，此治疗策略比单用IL-2或者伊匹单抗的完全应答率高，84个月持续治疗后的评估显示，有17%完全缓解[24]。

IL-12也是重要的细胞因子，联合IL-2或IFN-α治疗黑色素瘤有显著效果。Gollob等[25]将28例患有黑色素瘤和肾细胞癌的患者纳入研究，用低剂量IL-2联合人重组IL-12。在黑色素瘤患者中，IL-2和IL-12明显诱导INF-γ和INF-γ诱导产物蛋白-10的产生，从而使自然杀伤细胞3倍扩增，形成了主要的临床应答和两种病理应答。在与干扰素联合治疗时，Lesinski等[26]预先用IL-2治疗黑色素瘤小鼠，再给予IFN-α，结果显示,IL-2加强了IFN-α诱导的信号转导，并且能够扩大其抗肿瘤效应,延长患黑色素瘤小鼠的生存期。

2.2.2 IFN-α 1996年干扰素被FDA批准用于治疗黑色素瘤，目前，其已成为一种常用的黑色素瘤辅助治疗手段。IFN-α是一种免疫调节因子,能在临床前期促进肿瘤细胞退化。Muggiano等[27]用聚乙二醇修饰的干扰素-α-2b治疗黑色素瘤的疗效显示，26例患者接受治疗后有24例(92%)产生应答，其中14例患者达到无瘤生存。Vihinen等[28]发现了基质金属蛋白酶(MMPs)对干扰素辅助治疗的影响，结果显示,血清中高水平的MMP-8有利于IFN-α-2b对黑色素瘤的治疗效果。然而，IFN-α辅助治疗的不良反应严重。Bottomley等[29]研究了黑色素瘤患者经干扰素治疗后的健康生存质量(HRQOL)，共纳入1 256例3期黑色素瘤患者，治疗3.8年后，无复发生存率降低18%，这是对全球健康生存质量的负面影响。Reuter等[30]的对照研究也显示，低剂量IFN-α治疗也存在不良反应，影响患者生活质量。

2.3 PD-1/PDL-1 程序性凋亡分子1(Programmed cell death 1，PD-1)通常在T淋巴细胞、B淋巴细胞及树突状细胞等细胞表面表达，属于CD28-27家族中的一员，而PDL-1是其主要配体之一。研究发现，肿瘤细胞表面的PD-1或PDL-1呈高表达状态，PD-1/PDL-1信号通路激活能够形成肿瘤微环境，使肿瘤浸润性T淋巴细胞衰竭，失去或者减弱抗肿瘤功能，使肿瘤细胞逃过免疫检测获得转移和逃逸[31]。而抗PD-1/PDL-1抗体能够阻断其信号通路传递，恢复免疫细胞的免疫监视及抗肿瘤功能。尼鲁姆(Nivolumab，BMS-936558，MDX-1106)与派诺拉姆(MK-3475)是目前使用较多的抗PD-1单克隆抗体，尤其对于伊匹木单抗及威罗非尼长期治疗后复发转移的黑色素瘤治疗显著，且严重不良反应发生率较低[32-33]。MPDL3280A是PDL-1类单克隆抗体，临床试验显示其疗效虽不及PD-1，但其不良反应低，安全性较高,在进展的黑色素瘤细胞表面，PDL-1的表达更活跃[34]。

2.4 CTL表位多肽 精准医疗是目前肿瘤治疗的趋势，黑色素瘤也已转向个体化免疫治疗。细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)是在肿瘤特异性抗原刺激下产生的，筛选出具有肿瘤特异性抗原的CTL表位肽制成肿瘤相关抗原疫苗，经抗原提呈细胞内MCHⅠ类分子呈递激活特异性抗肿瘤免疫效应，从而达到有效抗肿瘤作用。黑色素瘤相关抗原家族是表位多肽疫苗的主要研究方向，例如黑色素瘤抗原A3(MAGE-A3)疫苗刺激机体产生特异性抗肿瘤免疫应答，延长了晚期黑色素瘤患者的1年总生存率[35]。而Wang等[36]研究表明，MAGE-A1与黑色素瘤细胞的增殖和转移相关，这或许会成为非常有潜力的药物作用靶点。

3 结语

随着精准医疗研究的深入，特异性基因靶向治疗及免疫治疗能抑制肿瘤细胞增殖或者杀死肿瘤细胞，恶性黑色素瘤的基因免疫治疗在许多方面已经取得了进展，但肿瘤细胞具有变异、转化、转移以及存在免疫抑制及肿瘤逃逸等特性，长期使用特异性靶向药物的耐药发生率较高，这也是导致肿瘤难治的原因之一。国产甲磺酸伊马替尼是我国研发的经济实惠型靶向药物，能够减轻患者经济负担，但长期疗效、不良反应及耐药率还有待进一步临床验证。目前仍需要在治疗效应、特异性和靶向性方面深入研究，同时也要减轻基因靶向治疗及特异性免疫治疗所带来的不良反应。

[1] Wang W,Lau R,Yu D,et al.PD1 blockade reverses the suppression of melanoma antigen-specific CTL by CD4+ CD25(Hi) regulatory T cells[J].Int Immunol,2009,21(9):1065-1077.

[2] Philips GK,Atkins M.Therapeutic uses of anti-PD-1 and anti-PD-L1 antibodies[J].Int Immunol,2015,27(1):39-46.

[3] Altman AL,Golub JS,Pensak ML,et al.Bilateral facial palsy following ipilimumab infusion for melanoma[J].Otolaryngol Head Neck Surg,2015,153(5):894-895.

[4] 吕莎,李哲,王显江,等.靶向NRP1单克隆抗体对黑色素瘤细胞B16F10的增殖、迁移和凋亡的影响[J].中国药学杂志,2014,49(20):1807-1812.

[5] 李丽,孔燕,李海夫,等.262例中国人黑色素瘤C-KIT基因扩增分析[J].临床肿瘤学杂志,2010,15(5):385-389.

[6] CSCO黑色素瘤专家委员会.中国黑色素瘤诊治指南(2011版)[J].临床肿瘤学杂志,2012,17(2):159-171.

[7] 陈含笑,斯璐,毛丽丽,等.甲磺酸伊马替尼胶囊治疗C-KIT突变型晚期黑色素瘤的疗效及安全性观察[J].肿瘤学杂志,2016,22(7):569-573.

[8] Chapman PB,Hauschild A,Robert C,et al.Improved survivalwith vemurafenib in melanoma with BRAF V600E mutation[J].N Engl J Med,2011,364(26):2507-2516.

[9] Delgado-Goni T,Miniotis MF,Wantuch S,et al.The BRAF inhibitor vemurafenib activates mitochondrial metabolism and inhibits hyperpolarized pyruvate-lactate exchange in BRAF-mutant human melanoma cells[J].Mol Cancer Ther,2016,15(12):2987-2999.

[10]Scala S,Ottaiano A,Ascierto PA,et al.Expression of CXCR4 predicts poor prognosis in patients with malignant melanoma[J].Clin Cancer Res,2005,11(5):1835-1841.

[11]吴包金.CXCR4基因沉默对黑色素瘤侵袭和转移影响的实验研究[D].第二军医大学,2009.

[12]Singh S,Sadanandam A,Varney ML,et al.Small interfering RNA-mediated CXCR1 or CXCR2 knock-down inhibits melanoma tumor growth and invasion[J].Int J Cancer,2010,126(2):328-336.

[13]Fofaria NM,Srivastava SK.Critical role of STAT3 in melanoma metastasis through anoikis resistance[J].Oncotarget,2014,5(16):7051-7064.

[14]Chichiarelli S,Gaucci E,Ferraro A,et al.Role of ERp57 in the signaling and transcriptional activity of STAT3 in a melanoma cell line[J].Arch Biochem Biophys,2010,494(2):178-183.

[15]Wu ZS,Cheng XW,Wang XN,et al.Prognostic significance of phosphorylated signal transducer and activator of transcription 3 and suppressor of cytokine signaling 3 expression in human cutaneous melanoma[J].Melanoma Res,2011,21(6):483-490.

[16]Hainsworth JD,Infante JR,Spigel DR,et al.Bevacizumab and everolimus in the treatment of patients with metastatic melanoma:a phase 2 trial of the Sarah Cannon Oncology Research Consortium[J].Cancer,2010,116(17):4122-4129.

[17]Wang W,Lau R,Yu D,et al.PD1 blockade reverses the suppression of melanoma antigen-specific CTL by CD4+ CD25(Hi) regulatory T cells[J].Int Immunol,2009,21(9):1065-1077.

[18]Cui C,Mao L,Chi Z,et al.A phase II,randomized,double-blind,placebo-controlled multicenter trial of Endostar in patients with metastatic melanoma[J].Mol Ther,2013,21(7):1456-1463.

[19]Xiao L,Yang S,Hao J,et al.Endostar attenuates melanoma tumor growth via its interruption of b-FGF mediated angiogenesis[J].Cancer Lett,2015,359(1):148-154.

[20]Ridolfi L,Petrini M,Granato AM,et al.Low-dose temozolomide before dendritic-cell vaccination reduces (specifically) CD4+CD25++Foxp3+ regulatory T-cells in advanced melanoma patients[J].J Transl Med,2013,11:135.

[21]Oshita C,Takikawa M,Kume A,et al.Dendritic cell-based vaccination in metastatic melanoma patients:phase II clinical trial[J].Oncol Rep,2012,28(4):1131-1138.

[22]Bol KF,Figdor CG,Aarntzen EH,et al.Intranodal vaccination with mRNA-optimized dendritic cells in metastatic melanoma patients[J].Oncoimmunology,2015,4(8):e1019197.

[23]Schwartzentruber DJ,Lawson DH,Richards JM,et al.gp100 peptide vaccine and interleukin-2 in patients with advanced melanoma[J].N Engl J Med,2011,364(22):2119-2127.

[24]Prieto PA,Yang JC,Sherry RM,et al.CTLA-4 blockade with ipilimumab:long-term follow-up of 177 patients with metastatic melanoma[J].Clin Cancer Res,2012,18(7):2039-2047.

[25]Gollob JA,Veenstra KG,Parker RA,et al.Phase I trial of concurrent twice-weekly recombinant human interleukin-12 plus low-dose IL-2 in patients with melanoma or renal cell carcinoma[J].J Clin Oncol,2003,21(13):2564-2573.

[26]Lesinski GB,Badgwell B,Zimmerer J,et al.IL-12 pretreatments enhance IFN-alpha-induced Janus kinase-STAT signaling and potentiate the antitumor effects of IFN-alpha in a murine model of malignant melanoma[J].J Immunol,2004,172(12):7368-7376.

[27]Muggiano A,Mulas C,Fiori B,et al.Feasibility of high-dose interferon-alpha2b adjuvant therapy for high-risk resected cutaneous melanoma[J].Melanoma Res,2004,14(2):S1-S7.

[28]Vihinen P,Tervahartiala T,Sorsa T,et al.Benefit of adjuvant interferon alfa-2b (IFN-α) therapy in melanoma patients with high serum MMP-8 levels[J].Cancer Immunol Immunother,2015,64(2):173-180.

[29]Bottomley A,Coens C,Suciu S,et al.Adjuvant therapy with pegylated interferon alfa-2b versus observation in resected stage III melanoma:a phase III randomized controlled trial of health-related quality of life and symptoms by the European Organisation for Research and Treatment of Cancer Melanoma Group[J].J Clin Oncol,2009,27(18):2916-2923.

[30]Reuter K,Albrecht K,Seelig H,et al.Health-related quality of life,fatigue,and depression under low-dose IFN-α therapy in melanoma patients[J].J Immunother,2014,37(9):461-467.

[31]Chinai JM,Janakiram M,Chen F,et al.New immunotherapies targeting the PD-1 pathway[J].Trends Pharmacol Sci,2015,36(9):587-595.

[32]Atkins MB,Kudchadkar RR,Sznol M,et al.Phase 2,multicenter,safety and efficacy study of pidilizumab in patients with metastatic melanoma[C]//ASCO Ann Meeting Proc,2014,32(15_suppl):9001.

[33]Homet MB,Ribas A.Anti-programmed cell death protein-1/ligand-1 therapy in different cancers[J].Br J Cancer,2015,112(9):1421-1427.

[34]Carbognin L,Pilotto S,Milella M,et al.Differential activity of nivolumab,pembrolizumab and MPDL3280A according to the tumor expression of programmed death-ligand-1 (PD-L1):sensitivity analysis of trials in melanoma,lung and genitourinary cancers[J].PLoS One,2015,10(6):e0130142.

[35]Saiag P,Gutzmer R,Ascierto PA,et al.Prospective assessment of a gene signature potentially predictive of clinical benefit in metastatic melanoma patients following MAGE-A3 immunotherapeutic (PREDICT)[J].Ann Oncol,2016,27(10):1947-1953.

[36]Wang D,Wang J,Ding N,et al.MAGE-A1 promotes melanoma proliferation and migration through C-JUN activation[J].Biochem Biophys Res Commun,2016,473(4):959-965.

Research status of gene targeting therapy and biological immunotherapy for malignant melanoma

TIAN Ping1,ZHENG Ling2

(1.Zunyi Medical College,Zunyi 563000,China;2.Affiliated Hospital of Chengdu University,Chengdu 610000,China)

Malignant melanoma is a kind of invasive malignant tumor which is hard to cure effectively and it is not sensitive to chemoradiotherapy.For those patients who have been treated or lost the timing of surgery,gene targeting therapy or biological immunotherapy is a way to consolidate treatment,prolong survival time and improve quality of life.Gene targeting therapy,which is specific and targeted,can cut off signal transduction induced by gene mutation and inhibit tumor cell hyperplasia.Biological immunotherapy can fight against,inhibit and kill cancer cell by enhancing or inducing the response of the immune system.This paper summarizes the research status of gene targeting therapy and biological immunotherapy.

Malignant melanoma;Gene targeting therapy;Biological immunotherapy;Research status

2016-09-27

1.遵义医学院，贵州 遵义 563000；2.成都大学附属医院，四川 成都 610000

10.14053/j.cnki.ppcr.201705028