摘要
皮肤黑色素瘤(cutaneous melanoma,CM)是一种由黑素细胞恶变引起的恶性肿瘤，在皮肤肿瘤中恶性程度最高，2020年全球新增病例超过320 000例，死亡病例超过57 000例。尽管在皮肤肿瘤中，黑色素瘤仅占4％,但目前已经认为是世界上第19大常见肿瘤，严重威胁人类的生命和健康。在黑色素瘤治疗过程中，早期诊断和早期治疗尤为重要。但放疗、化疗和手术切除等传统的癌症治疗，在皮肤黑色素瘤患者的长期预后中差异并不显著，针对皮肤黑色素瘤的治疗仍是充满困难与挑战的。新兴的免疫治疗疗法给晚期恶性黑色素瘤患者提供了新的希望，但是免疫检查点阻断(ICB)的治疗仅对部分黑色素瘤患者有效，治疗效果的参差不齐成为了目前临床及基础研究亟待解决的问题。因此，发现和探索用于患者分层的生物标志物是必须的，同时可以据此建议最有效的治疗方案，这也是目前研究的工作重点。 目的: 1.初步筛选皮肤黑色素瘤免疫治疗潜在生物标志物。 2.初步分析HLA-DMA与皮肤黑色素瘤的免疫相关性。 3.初步验证HLA-DMA预测皮肤黑色素瘤免疫治疗反应的作用。 方法: 1.分析了基因表达综合(GEO)数据库中的两个黑色素瘤免疫治疗数据集(GSE91061和GSE100797)和肿瘤免疫功能障碍和排除(TIDE)数据库中黑色素瘤免疫治疗数据集PRJEB23709,并提取了交叉候选基因作为黑色素瘤ICB治疗的潜在生物标志物。 2.进一步对交叉候选基因进行GO富集分析，分析交叉候选基因的生物学过程(BP)。 3.使用肿瘤免疫单细胞中心(TISCH)数据库研究交叉候选基因的细胞类型图谱，通过Human Protein Atlas初步评估候选基因表达量，筛选目的基因。 4.使用癌症基因组图谱(TCGA)数据集分析目的基因与恶性黑色素瘤免疫相关性。 5.使用恶性黑色素瘤组织芯片(TMA),进行免疫组织化学染色(IHC),同时基于TCGA数据库和肿瘤免疫图谱数据库(TCIA)进一步分析，验证目的基因预测黑色素瘤免疫治疗反应的作用。 结果: 1.对三个免疫治疗数据集进行差异基因分析后，获得了 34个交叉候选差异表达基因(包括 CXCR6、HLA-DPA1、NLRC5、CIITA、CD80、SLFN12L、HLA-DRA、HLA-DOA、CD96、HLA-DRB1、CD83、LYZ、HLA-DMA、PSTPIP1、PTPN22、HLA-DPB1、DOCK8、HLA-DQA1、BTK、KLHDC7B、CD1D、CXorf21、IL21R、HLA-DOB、ZMYND15、PCED1B、STX11、CTSH、LGALS2、GAB3、HLA-DMB、SLC7A9、TNF、HLA-DR)。 2.交叉候选基因的生物学过程(BP)注释集中在各项免疫过程中，包括干扰素-γ的正调节、T细胞增殖的正向调控、适应性免疫反应、免疫反应、抗原的加工和呈递、T细胞活化的正向调控、通过MHC Ⅱ类的外源性肽抗原的抗原加工和呈递、通过MHC Ⅱ类的多肽或多糖抗原的抗原加工和呈递、参与了免疫球蛋白介导的免疫反应的免疫球蛋白的产生、肽抗原与MHC Ⅱ类蛋白复合物的组装。 3.在这些候选基因中，发现SKCM组织中，人类白细胞抗原-DMA(HLA-DMA)在肿瘤细胞和免疫细胞均有表达。 4.HLA-DMA与炎症肿瘤微环境(TME)相关:HLA-DMA高表达组，大量趋化因子、配对受体、MHC分子、免疫抑制剂、免疫刺激剂显著上调;肿瘤浸润性免疫细胞(TIICs)分析结果提示，HLA-DMA高表达组，许多TIICs分子显著上调;同时免疫浸润分析结果提示HLA-DMA与B细胞、CD8+T细胞、CD4+T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、上皮样细胞、NK细胞、癌症相关成纤维细胞(CAF)呈正相关。 5.免疫组化结果提示，HLA-DMA在肿瘤组织中表达明显高于正常组织，高表达HLA-DMA的肿瘤组织中PD-L1表达升高;且HLA-DMA与PD-L1表达呈正相关，这都说明HLA-DMA可以预测黑色素瘤对免疫治疗的反应。 结论: 本研究主要鉴定了潜在生物标志物预测皮肤黑色素瘤免疫治疗反应。HLA-DMA与皮肤黑色素瘤炎症肿瘤微环境(TME)相关，这提示HLA-DMA是有前景的生物标志物，这可能有助于皮肤黑色素瘤免疫治疗反应的预测。
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