黑色素瘤的预防与治疗研究进展

本期为大家带来的是黑色素瘤的预防与治疗领域的研究进展，希望读者朋友们能够喜欢。

1. Science：震惊！肠道细菌调节黑色素瘤对免疫疗法作出的反应

doi:10.1126/science.aan4236

在一项新的研究中，来自美国德州大学MD安德森癌症中心的研究人员报道生活在人肠道中的细菌能够如何影响癌症对免疫疗法作出的反应，这为改进治疗的研究开辟新的途径。相关研究结果于2017年11月2日在线发表在Science期刊上，论文标题为"Gut microbiome modulates response to anti-PD-1 immunotherapy in melanoma patients"。 通过分析转移性黑色素瘤患者的粪便样品来评估这些患者的肠道微生物组，这些研究人员发现如果这些患者含有更加多样化的肠道细菌群体或者大量的某些细菌，那么他们接受抗PD1免疫检查点阻断治疗后能够在更长的时间内控制他们的疾病。

论文通信作者、德州大学MD安德森癌症中心外科肿瘤学与基因组医学副教授Jennifer Wargo博士说，"你能够改变你的微生物组，这并不难，因此我们认为这些发现开启了巨大的新机遇。我们对患者开展的研究和随后的小鼠研究深刻地表明我们的肠道微生物组调节全身免疫和抗肿瘤免疫。"

Wargo和同事们正在与帕克癌症免疫治疗研究所合作开展一项将免疫检查点阻断和微生物组调节相结合的临床试验。

论文共同*作者Vancheswaran Gopalakrishnan博士说，已有研究证实一个人的微生物组是一种可改变的风险因素，可通过饮食、锻炼、抗生素或益生菌使用或者粪便移植加以改变。

免疫检查点阻断药物会激活人体自身的免疫系统来攻击癌细胞，从而让大约25%的转移性黑色素瘤患者受益，但是这些免疫治疗反应并不总是持久的。

为了评估肠道微生物组的影响，Wargo和同事们分析了接受抗PD1免疫治疗的患者的粪便样品和口腔拭子（buccal swab），其中口腔拭子是来自脸颊内的组织样品，而抗PD1免疫治疗阻断T细胞表面上的对免疫系统起着抑制作用的PD1蛋白。他们开展16S rRNA测序和全基因组测序来确定口腔拭子和粪便微生物组的多样性、组成和功能潜力。

尽管这些研究人员发现基于口腔拭子的反应或进展没有明显差异，但是对30名对这种抗PD1免疫治疗作出反应的患者和13名不作出反应的患者的粪便样品开展的分析则表现出不同的结果。

（1）具有更高的肠道细菌多样性的患者拥有更长的中位无进展生存期（progression-free survival, PFS）。中位无进展生存期指的是在某个时间点上，一半接受研究的患者发生疾病进展。尽管具有更高的肠道细菌多样性的患者并未达到中位无进展生存期（一半以上的患者未发生疾病进展），但是那些具有中度肠道细菌多样性的患者和那些具有较低肠道细菌多样性的患者都已达到中位无进展生存期，分别为232天和188天。

（2）对抗PD1免疫治疗作出反应的患者和未作出反应的患者的肠道微生物组存在着显著的组成差异：未作出反应的患者肠道微生物组富含拟杆菌（Bacteroidales），作出反应的患者肠道微生物组富含瘤胃球菌（Ruminococcaceae）。相比于肠道中具有更低粪杆菌（Faecalibacterium，属于梭菌目瘤胃球菌科）水平的患者（中位无进展生存期为242天），肠道中具有更高粪杆菌水平的患者具有显著延长的无进展生存期（尚未达到中位无进展生存期）。

（3）肠道中的拟杆菌水平与更快的疾病进展相关联：相比于肠道微生物组中具有较低的拟杆菌水平（中位无进展生存期为393天），肠道微生物组中具有更高的拟杆菌水平与显著降低的无进展生存期（中位无进展生存期为188天）相关联。

进一步的分析表明对抗PD1免疫治疗作出反应的患者（肠道中具有较高的有益的梭菌/瘤胃球菌水平）具有更多的T细胞进入到肿瘤中和更高水平的杀死异常细胞的循环T细胞。那些具有更高拟杆菌水平的患者具有更高水平的循环调节性T细胞、髓源抑制性细胞（myeloid derived suppressor cells）和减弱的细胞因子反应，从而抑制抗肿瘤免疫反应。

有益的肠道微生物组也与免疫系统在肿瘤部位上增加的抗原加工和抗原呈递相关联。

为了研究其中的因果机制，这些研究人员通过粪便微生物组移植（fecal microbiome transplant, FMT）将来自对抗PD1免疫治疗作出反应的患者和不作出反应的患者的粪便微生物组移植到无菌的小鼠中。那些接受来自作出反应的患者的粪便微生物组移植的小鼠具有显著下降的肿瘤生长和更高水平的有益T细胞和更低水平的免疫抑制性细胞。当接受免疫检查点阻断治疗时，它们也具有更好的治疗结果。

Wargo和他的同事们注意到针对微生物组与癌症治疗之间的关系，仍然有很多需要人们去了解，因此他们敦促人们不要尝试利用益生菌或其他方法来进行自我治疗。

2. Cell Rep：鉴别出促进黑色素瘤进展的关键蛋白 有望开发出新型癌症靶向疗法

DOI: 10.1016/j.celrep.2017.11.033

近日，发表在杂志Cell Reports上的一篇题为"Radoslav Janostiak et al. MELK Promotes Melanoma Growth by Stimulating the NF-κB Pathway"的研究报告中，来自耶鲁大学的研究人员通过研究发现了一种能够促进黑色素瘤生长的关键蛋白，黑色素瘤是一种恶性的皮肤癌，本文研究或有望帮助研究人员开发治疗黑色素瘤的新型靶向疗法。

MELK基因能够编码一种蛋白激酶，这种激酶能够对其它蛋白进行修饰，相比正常皮肤组织而言，MELK基因常常会在黑色素瘤患者的样本中出现过度表达的状况；文章中，研究人员对人类的黑色素瘤细胞进行分析，阐明了MELK基因如何促进黑色素瘤的生长，以及是否阻断该基因的活性就能够有效抑制黑色素瘤生长，从而增强当前疗法靶向作用BRAF癌基因的效率。

研究者发现，MELK基因能够被关键的促进黑色素瘤的癌基因所调节，其中就包括BRAF基因。此外，研究人员还发现，MELK基因能调节多种细胞蛋白的修饰，而此前科学家们发现这些蛋白能够作为BRAF或MEK的关键靶点；研究者还需要进行额外的实验来利用靶向药物或通过遗传学技术来阐明，是否MELK基因能够作为一种有效治疗黑色素瘤的潜在治疗性靶点。

zui后研究者表示，本文研究结果为我们提供了开发黑色素瘤新型靶向疗法的关键靶点，后期我们还将通过更为深入的研究阐明这种关键促黑色素瘤进展蛋白的具体作用机制，并为未来开发新型疗法提供新的研究基础和线索。

3. Sci Rep：突破！科学家开发出能同时有效诊断淋巴瘤和黑色素瘤的新型检测技术

doi:10.1038/s41598-017-17027-4

近日，一项刊登在杂志Scientific Reports上的研究报告中，来自乔治亚州立大学的研究人员通过研究利用红外光谱法开发了一种新型血液检测技术，或能同时对淋巴瘤和黑色素瘤进行诊断。研究者利用中红外光谱法分析了来自实验小鼠机体的血清，随后将非霍奇金淋巴瘤和黑色素瘤小鼠同健康小鼠成功进行了区分；电磁波谱的中红外光谱区通常用来在分子水平下对生物性样本进行特性分析。

研究者表示，红外光谱法能检测由非霍奇金淋巴瘤和皮下黑色素瘤诱发的生化改变，这种技术有望作为一种新型的癌症筛查手段。目前多项研究发现，很多地区种人们患黑色素瘤的发病率不断上升，在过去10年里，浅肤色人群黑色素瘤的发病率从3%增加到了7%；此外，目前在美国非霍奇金淋巴瘤在所有癌症中占到了4.3%的比例，然而当前用于癌症诊断的策略包括组织检查和活检，这些手段非常耗时昂贵，且都是侵入性的操作。

开发一种能检测黑色素瘤和淋巴瘤的快速可靠的检测手段对于研究者而言非常重要，因为这些癌症的早期诊断和疗法开发或能有效改善患者的生存状况；在衰减全反射（ATR）采样模式中的傅里叶变换红外光谱学技术（FTIR）或能提供比其它震动光谱学技术更高质量且再现性较好的结果。此前研究中，研究人员利用ATR-FTIR光谱学技术开发出了一种诊断溃疡性结肠炎的简单快速的血检技术。

研究者Perera表示，我们的目标就是利用红外光谱学技术诊断多种疾病，本文研究中我们就利用该技术成功对淋巴瘤和黑色素瘤进行了诊断；尽管本文研究是对小鼠进行的，但该研究结果或许同样适用于人类机体，因为小鼠和人类共有多种生物标志物和化学物质，此前对结肠炎的研究中，研究者就在患病人类和小鼠机体中鉴别出了特殊的化学物质。本文中，利用收集的淋巴瘤和黑色素瘤生物标志物，研究人员就能针对这些特殊的标志物吸收峰开发出检测器，这样临床医生就能利用该技术来对患者的血液样本进行检测。

在婴儿期医生就会开始追踪检测患者的血液数据，同时随着时间推移对其监测来测定患者的血液相关数据是否会发生改变，在对血液样本进行对比之前和之后，这些数据通常都会被输入到电脑程序中，利用合适的统计学分析软件来确定是否两组数据之间具有显著性差异，当然了，医生并不需要进行这样的统计学分析。

本文研究对于未来科学家们利用体液样本来开发有效诊断黑色素瘤和淋巴瘤的新型诊断技术至关重要，未来研究者Perera及其同事将会利用来自人类患者的样本进行红外光谱分析来对癌症及其它疾病进行有效诊断。

4. Science：揭示出黑色素瘤抵抗免疫治疗之谜

doi:10.1126/science.aao1710

癌症科学家面临的一个紧迫的问题就是为什么免疫疗法在一些患者中取得了显著的效果，但对大多数患者是没有效果的。如今，来自美国达纳-法伯癌症研究所的两个研究小组独立地发现了癌细胞中的一种影响着它们是否对被称作免疫检查点抑制剂的免疫治疗药物产生抵抗力或作出反应的遗传机制。这些发现揭示出潜在的新型药物靶标，并且有可能将免疫治疗的益处延伸到更多的患者和更多的癌症类型。相关研究结果于2018年1月4日在线发表在Science期刊上，论文标题为"A major chromatin regulator determines resistance of tumor cells to T cell-mediated killing"。

这项研究鉴定出黑色素瘤细胞的免疫治疗抵抗机制。它是由达纳-法伯癌症研究所的Kai Wucherpfennig博士和Shirley Liu博士领导的。

这个研究小组都发现了对免疫检查点抑制剂的抵抗作用受到一组调节着DNA在细胞中如何包装的蛋白发生的变化的严格控制。这组被称作染色质重塑复合物的蛋白是SWI/SNF；它的组分是不同的基因编码着的，其中包括ARID2、PBRM1和BRD7。SWI/SNF的作用是打开紧密缠绕的DNA片段，这就使得它的蓝图能够被细胞读取，从而激活某些基因表达。

在这项研究中，由Wucherpfennig领导的一个研究小组利用基因编辑技术CRISPR/Cas9筛选黑色素瘤细胞基因组中发生的让肿瘤抵抗免疫T细胞杀伤作用的变化。T细胞在免疫系统对感染和癌细胞产生的反应中发挥着重要的作用。

通过这种筛选，这些研究人员发现了大约100个基因似乎控制着黑色素瘤细胞对T细胞杀伤作用的抵抗性。让这些基因失活使得这些癌细胞对T细胞的杀伤变得敏感。通过缩小筛选范围，他们鉴定出SWI/SNF染色质重塑复合物的PBAF亚型参与抵抗免疫T细胞的杀伤作用。

当PBRM1基因在实验中被敲除时，这些黑色素瘤细胞对T细胞产生的干扰素-γ变得更加敏感，并且作为应答，产生招募更多的抵抗肿瘤的T细胞进入肿瘤中的信号分子。据这些研究人员所称，PBAF复合物中的另外两个基因ARID2和BRD7也在一些癌症中发生突变，而且这些癌症，如缺乏ARID2功能的黑色素瘤，可能也对免疫检查点抑制剂作出更好的反应。

这些研究人员注意到这些基因的蛋白产物"代表着免疫治疗的靶标，这是因为让这些突变失活让肿瘤细胞对T细胞介导的攻击变得敏感。"他们补充道，发现改变这些靶分子的方法"将会把免疫治疗的益处扩大到更大的患者人群，包括迄今为止对免疫疗法产生抵抗力的癌症患者。"

5. JBC：土壤细菌分泌的天然产物或能成为抵御抗黑色素瘤的强大"武器"

doi: 10.1074/jbc.M116.774836

近日，一项刊登在杂志the Journal of Biological Chemistry上的研究报告中，来自俄勒冈州立大学的研究人员通过研究发现，一种土壤中的细菌或能产生诱导黑色素瘤细胞死亡。研究者表示，由波卓链霉菌(Streptomyces bottropensis)所产生的次级代谢产物（天然产物）及其特性非常重要，因为其能有效抑制黑色素瘤的生长。

在美国每年有超过8万名新发黑色素瘤患者，而且有大约9000名患者会死亡，相比女性而言，男性更容易患黑色素瘤，而且黑色素瘤的发病率因种族而异，白种人患病率zui高。研究者Sandra Loesgen教授表示，这种名为mensacarcin的天然产物能够进入黑色素瘤细胞的线粒体中发挥作用，而线粒体是维持黑色素瘤细胞生长的能量来源。

线粒体对于细胞死亡信号非常重要，因此研究者就希望开发出一种新型的靶向疗法，因为癌细胞的线粒体在结构和功能上与非癌变细胞的线粒体并不相同。Loesgen说道，mensacarcin具有强大的抗癌潜力，其能够选择性地靶向杀灭黑色素瘤细胞，在美国癌症研究所的细胞系检测盘中这种化合物能够对所有检测的癌细胞系表现出强大的抗增殖效应，在抑制癌细胞增殖的同时还能使得一部分细胞进入死亡状态，比如黑色素瘤细胞等。

为了在亚细胞水平下观察mensacarcin如何对黑色素瘤细胞发挥作用，研究者合成出了一种荧光mensacarcin探针，这种探针能在疗法开始的20分钟内聚集到线粒体中，这种定位能同mensacarcin在黑色素瘤细胞不寻常的代谢效应一起为mensacarcin靶向作用癌细胞的线粒体提供相应证据。活细胞生物能量高通量分析结果表明，mensacarcin能够干扰癌细胞的能量产生以及线粒体功能，这种化合物的作用方式或许就表明其能作为检测能量代谢的一种有效探针，随后的实验结果表明，mensacarcin能快速改变线粒体的信号通路，从而导致线粒体功能异常；这种异常作用能够激活细胞凋亡通路。

研究者Loesgen说道，流式细胞术能鉴别出大量发生凋亡的黑色素瘤细胞，而单细胞电泳技术结果表明，mensacarcin能够引发细胞遗传不稳定性的发生，这就是早期细胞凋亡的开始，而mensacarcin的*作用方式也表明，其或许有望帮助研究人员开发新型的抗癌药物。Mensacarcin是一种高度氧化和手性化的复合物分子，其可以通过天然宿主大量获取，天然产物的发现对于开发新型药物至关重要，研究者Loesgen在1981至2014年间对新药进行的一系列分析获得了美国FDA的批准，其中大约一半小分子药物制剂都来源于天然产物或其衍生物。

6. Science子刊：溶瘤病毒联合检查点抑制剂疗法或能有效治疗乳腺癌和黑色素瘤

DOI: 10.1126/scitranslmed.aam7577

DOI: 10.1126/scitranslmed.aao1641

免疫疗法能够帮助机体免疫系统有效抵御癌症，这种疗法为癌症的治疗带来了革命性的突破，比如治疗黑色素瘤和白血病等多种癌症等，但免疫疗法依然无法有效治疗很多种类型的癌症。近日，来自渥太华医院和渥太华大学的研究人员通过对小鼠进行研究发现，将溶瘤病毒同检查点抑制剂疗法结合的一种新型组合性免疫疗法或能有效成功治疗乳腺癌及其它多种类型的癌症，相关成果刊登于杂志Science Translational Medicine上。

研究者Marie-Claude Bourgeois-Daigneault表示，我们很意外地发现利用这种新型组合性疗法能够治愈大部分患癌小鼠，甚至是一些对免疫疗法产生耐药性的小鼠；我们认为，相同的机制在人类癌症中或许也会发生作用，但后期还需要进行更为深入的研究在人类机体中进行证实。

当前研究中，研究人员重点对三阴性乳腺癌进行研究，这是一种恶性且非常难以治疗的乳腺癌。研究者对三只三阴性乳腺癌小鼠模型进行研究发现，这些患癌小鼠对检查点抑制剂疗法均产生了一定的耐药性，同时他们还发现，当一种名为Maraba的溶瘤病毒在这些患癌小鼠机体中复制时，似乎能帮助小鼠的免疫系统有效识别并且攻击癌症，然而单一的溶瘤病毒疗法似乎对小鼠的总体生存率影响甚微。

随后研究者对术后模拟乳腺癌转移扩散的小鼠模型进行研究，检测了溶瘤病毒结合检查点抑制剂疗法对模型的作用效果，结果发现，这种组合性疗法能治疗60%至90%的患癌小鼠，而单独使用检查点抑制剂的*为0%，单独使用溶瘤病毒疗法的*也仅有20%至30%，对于这些患癌模型而言，研究人员在术前给予模型病毒治疗，同时在术后进行检查点抑制剂疗法治疗。

研究者Bell说道，我们的免疫系统会持续识别并且杀灭癌细胞，但癌细胞也总是会尝试躲避机体免疫系统的识别作用，当将病毒注射到癌细胞中时，似乎就生气了一面巨大的国旗，其能帮助免疫系统来识别并且攻击癌细胞；但在某些类型的癌症中似乎这种方法作用有限，研究者指出，当癌细胞感染病毒后加入检查点抑制剂疗法，其就会释放所有警报，提醒免疫系统有效攻击癌症。

近来研究人员进行的一项临床试验也证实，溶瘤病毒和检查点抑制剂疗法联合后能有效治疗黑色素瘤，但本文研究中研究人员证实这种组合性疗法可以成功治疗乳腺癌；当然这项研究中研究者也尝试在手术和癌症转移模型中检测病毒和检查点抑制剂疗法的联合作用效果，对于临床中患者的治疗而言具有重要价值。

7. Nature：重磅！仅利用抗PD-1疗法就能有效治疗罕见类型的黑色素瘤

doi:10.1038/nature25187

促纤维增生性黑色素瘤（Desmoplastic Melanoma）是日光照射地区人群中zui常见的一种罕见的亚型黑色素瘤，这类黑色素瘤通常很难治疗，因为肿瘤会对化疗产生耐受性，而且其还缺少一些常见的可靶向作用的突变，而这类突变在其它类型的黑色素瘤中比较常见。近日，一项刊登在杂志Nature上的研究报告中，来自莫非特癌症研究中心（Moffitt Cancer Center）的研究人员通过研究发现，促纤维增生性黑色素瘤患者或许会对免疫激活的抗PD-1/PD-L1疗法表现更为敏感。

重新激活患者自身免疫系统来靶向作用癌细胞的药物通常会快速变革癌症疗法，派姆单抗和纳武单抗就被批准用来治疗黑色素瘤，而其它治疗性药物正在开发之中，这些药物能够阻断蛋白PD-1和PD-L1之间的相互作用，在癌症发生期间，PD-1和PD-L1能够抑制免疫系统的功能，并且促进肿瘤细胞逃离机体免疫系统的检测，进而继续快速生长；通过阻断这种相互作用，激活免疫系统的药物或许就能再度刺激免疫系统来检测并且破坏癌细胞。

此前研究人员认为，促纤维增生性黑色素瘤的组织架构或能降低免疫细胞浸润到肿瘤区域的能力，并且限制免疫激活药物的作用效果；然而基于一些正面性的研究结果报道，研究者Zeynep Eroglu等人就假设，促纤维增生性黑色素瘤患者会不会比之前认为的对抗PD-1/PD-L1疗法变得反应性更强呢？

为了验证这种假设，研究人员对此前60名利用PD-1或PD-L1作为靶点进行治疗的恶性/转移性促纤维增生性黑色素瘤患者进行分析研究，他们发现，其中42名患者对抗PD-1/PD-L1疗法产生了明显的反应，大约一半的患者出现了*反应，即患者机体的肿瘤开始*消失了，而且其余患者也出现了部分反应，其机体中肿瘤发生了明显缩小。在开始治疗后74%的患者的存活时间会超过两年，而能达到70%的反应率也是迄今为止抗PD-1/PD-L1疗法所能达到的zui高反应率，这种反应率甚至高于其它类型黑色素瘤患者的治疗反应率（大约35%至40%不等）。

随后研究人员还想通过研究确定为何这些促纤维增生性黑色素瘤患者会因靶向作用PD-1或PD-L1的药物而获益，首先他们发现，促纤维增生性黑色素瘤患者机体中DNA的突变水平较高，而且这些突变和日光照射有发的DNA损伤高度相关；NF-1突变就是一种zui常见的遗传驱动事件；同时研究者还发现，这些黑色素瘤患者机体中会预先存在特殊的免疫细胞和蛋白质来产生抵御癌细胞的免疫反应，他们对比了促纤维增生性黑色素瘤患者和非促纤维增生性黑色素瘤患者的组织活检特性，结果发现，促纤维增生性黑色素瘤患者机体肿瘤细胞中含有较高水平的PD-L1蛋白，同时患者机体中还含有较高水平的CD8 T细胞，这些细胞对于免疫激活药物作用的有效发挥非常重要。

研究者Eroglu表示，本文研究结果挑战了此前科学家们的认知，即由于促纤维增生性黑色素瘤的致密组织架构，免疫疗法或许无法有效治疗这类黑色素瘤患者，但实际上，这些肿瘤或许携带有能被抗PD-1药物有效靶向作用的生物成分；通常情况下，将两种免疫疗法药物组合起来就能用来治疗黑色素瘤，改善患者的反应率以及生存期；然而相比单一使用抗PD-1疗法而言，组合性免疫疗法或许也会使得患者出现副作用的发生率明显提高。本文研究结果表明，单一制剂的抗PD-1疗法或许就足以治疗促纤维增生性黑色素瘤患者了，如果利用组合性的免疫疗法或许还会增加患者的毒性反应。

8. Lancet Oncol：新研究或可改变黑色素瘤的治疗手段

DOI: 10.1016/S1470-2045(18)30015-9

根据zui近由来自罗彻斯特医学中心的研究者们发表在《The Lancet Oncology》杂志上的一篇文章，目前晚期黑色素瘤患者又多了一种治疗选择。

这项研究比较了两种不同的治疗手段对于高危型黑色素瘤患者（BRAF基因突变）的治疗效果，其中一种方案是进行预手术，另外一种方案则是在手术前后接受靶向药物处理。结果显示，后一组的患者康复的维持时间相比前一组更久。

"这一结果十分令人兴奋，此前还没有在手术前使用抗癌药物治疗黑色素瘤患者的先例"，该研究的作者之一，来自URMC的助理教授Peter Prieto说道："在这项临床试验中，我们不仅发现接受了抗癌药物疗法的患者的治疗效果更轻，而且其中58%的患者*没有复发的迹象"。

目前存在BRAF突变的晚期黑色素瘤患者往往接受了手术切除治疗，而仅有不到50%的患者能够达到五年的存活期。BRAF基因的突变是抗黑色素瘤治疗的关键（60%以上的患者存在上述突变），十年来研究者们通过靶向BRAF设计药物改变了黑色素瘤治疗的方向。

此前一项小规模的临床试验囊括了21名患者，结果表明：手术前后接受两种药物（dabrafenib 以及trametinib）治疗能够使患者获得更久。当然，上述药物也存在一定的负面作用，例如打冷战以及头痛等。

作者称目前他们仍不清楚需要在手术前多久开始用药，以及手术后用药维持的时间为多久，针对这些问题还需要进行下一步的研究。不管如何，这项研究结果表明联合药物治疗与手术治疗能够极大地改善目前黑色素瘤患者的生存情况。