【高分综述 040】黑色素瘤治疗耐药和缓解的决定因素

• 尽管现代治疗选择取得了巨大进步，黑色素瘤的死亡率也有所下降，转移性黑色素瘤仍是最难临床管理的晚期癌症之一。

• 现代靶向治疗（例如BRAFV600E/K抑制剂）和免疫检查点阻断（例如抗PD-1疗法）虽然有效，但大多数转移性黑色素瘤患者在治疗中仍会出现进展。

• 约70%的晚期黑色素瘤患者在5年内仍会死于该疾病。缺乏二线和三线治疗策略，以及临床前发现向临床有效策略转化的不足，是当前研究领域面临的重大挑战。

肿瘤内在因素促进治疗耐药

• 遗传机制： 黑色素瘤细胞对治疗的耐药部分源于遗传层面，包括预先存在的或在治疗过程中新发的突变，这些突变使得肿瘤细胞对特定治疗药物不敏感。

• 复杂基因组重排： BRAF突变黑色素瘤肿瘤中的复杂基因组重排可能涉及到MAPKi治疗的耐药性。基因组重排可能影响药物作用的靶点，从而减少药物的有效性。

• 细胞质DNA： 细胞质DNA可以包含一些特定的耐药性驱动基因 (如BRAF、NRAS、HRAS、RAC1、MYC和EGF），这些基因的扩增与黑色素瘤对特定治疗的耐药性有关, 例如MAPK抑制剂的治疗。

• 获得性BRAFi/MEKi耐药： 黑色素瘤细胞即使在BRAFi治疗后，仍可能会通过多种机制重新激活MAPK途径。从而导致对BRAF抑制剂/MEK抑制剂治疗的获得性耐药。

• NRAS突变： 对MEK抑制剂有耐药性的NRAS突变黑色素瘤采用增加的活性氧(ROS)水平来承受围绕肿瘤的细胞压力。

• 表观遗传可塑性： 表观遗传的可塑性被认为是肿瘤细胞快速重塑其转录活性以适应各种环境和治疗压力的机制，这可能涉及到对治疗耐药性的发展。

• 非遗传机制： 除了遗传层面的变化，黑色素瘤细胞还可能通过快速适应性变化来响应治疗，如表观遗传改变、细胞可塑性的改变等，这些变化可以是短暂的，为肿瘤细胞提供了一种暂时性的耐药状态。

• 表型多样性： 肿瘤细胞表现出显著的表型多样性，这可能源于它们的祖细胞——神经嵴干细胞（NCSC）。这种多样性可能与肿瘤细胞逃避治疗的能力有关。

• 谱系可塑性： 肿瘤细胞能够从一个细胞状态转换到另一个状态，这种“谱系可塑性”被假设在治疗耐药性中发挥关键作用，允许肿瘤细胞快速适应且响应治疗，从而暂时减少对靶向治疗的敏感性。

• 信号转导可塑性： 黑色素瘤细胞还表现出显著的信号转导可塑性，例如，BRAFi/MEKi治疗几分钟内就会在与MAPK途径平行的途径中发生超激活，这有助于治疗耐药性。

• 雄激素受体的激活： BRAFi治疗后雄激素受体活性的增加，以增加自身和FOXA1的表达。雄激素受体的激活可能通过增强肿瘤细胞的适应性和生存能力，促进黑色素瘤细胞对BRAFi治疗的耐药性。这种机制可能与其他治疗耐药性机制（如PI3K/AKT/mTORC1轴的激活）共同作用，形成复杂的耐药网络。

• 受体酪氨酸激酶(RTK)的激活： 治疗后，黑色素瘤细胞可能通过多种激酶（如PDGFRβ和cMET）激活PI3K/AKT/mTORC1轴，从而获得对治疗的耐药性。

• 表观遗传重编程： BRAFi治疗后，罕见的NCSC样黑色素瘤亚群会经历表观遗传重编程，开始时是SOX10介导的分化丧失，随后是部分由JUN–AP-1和TEA域（TEAD）活性驱动的新信号通路，最终导致多阶段获得BRAFi耐药。

• H3K27ac的改变： 在BRAFi抵抗性细胞系中，H3K27ac发生改变，AP-1、JUN、MITF、SOX10、FOS和FOSL2的H3K27ac富集区域更大，可能解释了耐药治疗中谱系基因表达的降低。

• 应激诱导的HDAC8活性： 黑色素瘤中应激诱导的HDAC8活性增加，H3K27ac在JUN位点增加，以增加肿瘤转移。

肿瘤外在因素促进治疗耐药性

基质TME因素在黑色素瘤侵袭性中的作用：

• 基质细胞与肿瘤细胞的相互作用： 基质细胞，例如成纤维细胞和脂肪细胞，通过分泌可溶性因子和细胞外基质（ECM）的物理性质，与黑色素瘤细胞进行复杂的相互作用，影响肿瘤的侵袭性和对治疗的敏感性。

• ECM的重构： 黑色素瘤细胞能够操纵成纤维细胞，使其分泌转化生长因子β（TGFβ），导致成纤维细胞分化为黑色素瘤相关成纤维细胞。这些细胞沉积高度有序的ECM，增加了胶原纤维的含量，从而为黑色素瘤细胞提供了一个更硬的ECM环境。

• ECM的刚性： ECM的刚性对黑色素瘤细胞的侵袭性至关重要。研究表明，ECM的刚性在3到12 kPa之间时，可以促进黑色素瘤对MAPK抑制剂的耐药性。

• YAP和Hippo信号通路： YAP（Yes-associated protein）是Hippo信号通路的一个关键组分。它在ECM刚性增加时被激活，并通过下游效应促进黑色素瘤细胞的侵袭性和治疗耐药性。

• 整合素β1/FAK/SRC信号通路： 黑色素瘤细胞表面的整合素β1与ECM的相互作用激活了FAK（focal adhesion kinase）和SRC，这些激酶在黑色素瘤的侵袭性和治疗耐药性中起着关键作用。

• 基质金属蛋白酶（MMP）： 基质金属蛋白酶在ECM的重塑中发挥作用，通过增加MMP2和MMP14的活性，促进黑色素瘤细胞的迁移和侵袭。

• 血管生成： 黑色素瘤细胞通过分泌VEGF（血管内皮生长因子）和其他促血管生成因子，促进肿瘤血管的生成，这不仅为肿瘤提供营养和氧气，也与治疗耐药性有关。

• 免疫微环境的影响： 基质TME中的免疫细胞，如肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和调节性T细胞（Treg），通过分泌免疫抑制因子，如IL-10和TGFβ，促进了黑色素瘤的免疫逃逸。

免疫因素在治疗耐药性中的角色：

• 免疫检查点的作用： 黑色素瘤细胞常常通过上调免疫检查点分子（如PD-1、PD-L1、CTLA-4和LAG3）来抑制T细胞的抗肿瘤活性，从而促进治疗耐药性。

• T细胞的耗竭： 在黑色素瘤微环境中，持续的抗原刺激导致T细胞耗竭，这些耗竭的T细胞失去了其杀伤肿瘤细胞的能力，从而有助于肿瘤逃避免疫监视。

• 肿瘤微环境（TME）的免疫抑制状态： 黑色素瘤细胞能够改变其微环境，使其对免疫治疗产生耐药。例如，通过增加免疫抑制细胞（如TAM和MDSC）的数量，或者通过改变免疫细胞的表型来降低其抗肿瘤活性。

• B细胞在黑色素瘤免疫中的作用： 肿瘤浸润的B细胞在黑色素瘤的免疫反应中起着双重作用。一方面，它们可以通过产生抗体和促进炎症反应来帮助抗肿瘤免疫；另一方面，某些B细胞亚群（如调节性B细胞）可能通过分泌IL-10等免疫抑制因子来促进肿瘤的免疫逃逸。

• 自然杀伤（NK）细胞的作用： NK细胞通过直接杀伤肿瘤细胞和分泌细胞因子来参与抗肿瘤免疫。然而，黑色素瘤细胞可能通过多种机制（如细胞间接触、分泌抑制性细胞因子等）来逃避NK细胞的攻击。

• 免疫检查点阻断（ICB）治疗的挑战： 尽管ICB治疗在某些黑色素瘤患者中取得了显著效果，但许多患者仍然会出现治疗耐药性。这可能与肿瘤细胞上调免疫检查点分子、T细胞耗竭、Treg的免疫抑制作用以及NK细胞功能的抑制有关。

系统/环境因素与治疗耐药性

• 微生物组与治疗缓解： 研究表明，皮肤微生物组的多样性与黑色素瘤的发生和进展有关。与正常皮肤相比，黑色素瘤患者的皮肤微生物组生物多样性降低，特定菌群的丰度发生变化。

• 肠道微生物组的影响： 肠道微生物组的组成与黑色素瘤患者对免疫治疗缓解密切相关。一些特定的细菌种类，如Bifidobacteriaceae和Clostridiales物种，在对免疫治疗有缓解的患者中更为丰富。

• 系统性炎症与治疗耐药性： 系统性炎症，如由肥胖引起的炎症，可能通过增加MDSC（骨髓来源的抑制性细胞）的水平，促进免疫抑制微环境的形成，从而影响治疗耐药性。