黑素细胞痣与黑色素瘤发生关系的研究进展

    黑色素瘤由黑色素细胞恶性增殖演变而来，其中约26%的黑色素瘤由良性黑素细胞痣直接进展而来。黑色素瘤侵袭性强，转移复发率高，死亡率高居皮肤恶性肿瘤首位[1]。我国皮肤黑色素瘤年发病率为0.48/10万，死亡率为0.2%，并且以每年3%~5%的速度增长[2]。我国患者由于受到疾病意识及经济、医疗等因素的影响，前往医院就诊时黑素细胞痣常已进展为恶性黑色素瘤且合并不同程度的转移。因此，研究黑色素瘤的发生来源、早期识别及寻找有效的治疗途径显得尤为重要。黑色素细胞是皮肤中产生黑色素的细胞，通常位于皮肤表皮、真皮表皮交界处和毛囊内[3]。一部分黑素细胞痣经过一系列的机制改变，发展为增生性痣、原位黑色素瘤，最后进展为浸润性黑色素瘤[4]。目前认为，痣相关的黑色素瘤与新发黑色素瘤是2种不同亚型，两者病理特征及预后表现不同[4]。基于黑素细胞痣与黑色素瘤之间关系的基础研究，对黑色素瘤的诊断、治疗和预后评价等方面具有重要意义。

    一、黑素细胞痣和黑色素瘤的形成

    痣在健康人群中极为常见，但每个个体痣生长的数量却因人而异，从数个到数百个不等。黑素细胞痣主要分为三大类：交界痣(痣细胞位于表皮与真皮交界处)，皮内痣(痣细胞仅限于真皮层)和混合痣(痣细胞既可见于真皮又可见于表皮与真皮交界处)。黑素细胞痣中80%存在鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B(murine sarcoma filtration pathogens carcinogenic homolog B，BRAF)突变，其中主要为BRAFV600E突变。不同的样本纳入导致针对黑色素瘤中BRAF的突变率报道各不相同。高加索人群黑色素瘤中BRAF的突变率可高达50%以上，而我国一项包含432例黑色素瘤患者的大规模研究发现，BRAF基因的突变率仅达25.2%[5,6,7,8]。BRAF是RAF基因家族的一员，其编码的蛋白构成调节细胞生长、增殖与凋亡的丝裂原活化蛋白激酶(mitogenactivated protein kinase ，MAPK)通路。BRAF的突变可持续激活MAPK通路，从而促使细胞持续增殖[9,10]。

    黑色素瘤是由于黑色素细胞无限增殖发展而来，大多数黑色素瘤病变位置在皮肤，然而黏膜表面、脑膜和葡萄膜等位置也可发生病变。在过去50年中，黑色素瘤的发病率上升速度位居恶性肿瘤首位，分子生物学和测序技术揭示了致癌的BRAFV600E突变和紫外线诱导的DNA突变在黑色素瘤形成中的作用，不仅如此，与慢性持续的阳光照射相比，间歇性、强烈的阳光照射更会提高黑色素瘤的发生风险[11,12]。黑色素瘤分类基于其是否起源于慢性日晒损伤(chronically sun-damaged，CSD)皮肤，将其分为CSD黑色素瘤(CSD皮肤)和非CSD黑色素瘤(非CSD皮肤)，非CSD黑色素瘤通常起源于间歇性暴露在阳光下的皮肤、年龄< 55岁人群的躯干和近端肢体及痣数量较多的患者[3,13]。CSD黑色素瘤更易突变，主要为非BRAFV600E突变，如神经纤维蛋白1的突变，而非CSD黑色素瘤与BRAFV600E突变频率增加密切相关[14,15]。

    二、黑素细胞痣和黑色素瘤的关系

    黑素细胞痣发展为黑色素瘤的过程一般为从正常的非增生性痣转变为增生性痣，之后表现为黑色素瘤，最终进展为浸润性黑色素瘤。然而，源自于黑素细胞痣的黑色素瘤所占比例仅为26%，且多见于年轻群体。另外一部分黑色素瘤可直接来自于黑色素细胞[1,16]。在黑素细胞痣数量较多的高危患者中，发生黑色素瘤的概率高达50%以上[1,17,18]。相较于CSD皮肤，黑素细胞痣向黑色素瘤的转化通常在非CSD皮肤中更为多见。起初认为BRAF可刺激细胞增殖进而促进黑色素瘤的发生，然而后续研究发现BRAFV600E突变虽然可驱动黑素细胞痣形成，但无法直接导致黑色素瘤的形成，而是需要额外协同的肿瘤发生事件，例如其他基因的缺陷[19,20]。研究发现，黑素细胞痣中衰老的黑色素细胞在进入休止期时，可通过表达高水平的抗凋亡分子BCL-2，从而延长衰老黑素细胞痣细胞的寿命，进而增加发展为黑色素瘤的风险[21]。

    因此，为预防黑色素瘤而切除黑素细胞痣的行为并不必要，但是，皮肤检查可及时筛查出进展为新生黑色素瘤的黑素细胞痣，从而为早期发现和治疗黑色素瘤提供线索。

    三、黑素细胞痣进展为黑色素瘤的可能机制

    (一)MAPK通路

    在已发现的基因突变中，尚未观察到所有皮肤黑色素瘤都普遍存在的基因突变。然而，癌基因或抑癌基因的突变几乎总是通过MAPK通路激活[22]。MAPK通路的激活和失活可能是黑素细胞痣转变为黑色素瘤的部分原因。研究发现，在Braf / Cdkn2a小鼠模型痣形成过程中，MAPK通路仅在BRAFV600E突变后被瞬时激活，黑色素细胞得以进行短暂增殖，但随后即进入生长停滞期，之后MAPK通路活性显著降低。与此不同的是，黑色素瘤中的MAPK通路却可以被持续高水平激活[23]。因此，Damsky等[23]认为雷帕霉素靶蛋白复合物1(mammalian target of rapamycin complex 1，mTORC1)的激活阻断了BRAFV600E诱导的生长停滞，但不足以形成黑色素瘤，BRAF突变诱导的黑色素瘤发生需2种mTORC1/2的激活。一直以来，BRAFV600E抑制剂可通过对MAPK家族成员中的胞外信号调节激酶(extracellular signal - regulated kinase，ERK)通路的抑制作用，实现靶向治疗的目标，然而，长时间应用BRAFV600E抑制剂会导致其获得性耐药，其可能机制是BRAFV600E突变体增殖，继而又激活了MAPK通路[24,25,26]。

    (二)DNA损伤和p53突变

    由于紫外线照射而引起的DNA损伤可能是黑色素瘤形成的部分病因。癌基因诱导的衰老与DNA复制应激有关，表现为DNA复制叉提前终止和DNA双链断裂，因此，人类癌前病变的衰老与细胞凋亡作用相同，皆阻止了恶性肿瘤的进展[27]。进一步研究黑色素瘤中DNA损伤的具体作用后发现，伴有黑色素细胞增生的痣和非典型黑素细胞痣中的凋亡细胞比例在其发展为黑色素瘤的过程中并未减少。相反，黑色素瘤的进展与细胞增殖指数呈正相关。其中的可能机制是黑素细胞痣中DNA损伤检查点的激活导致细胞周期阻滞，然而黑色素细胞可通过各种机制从这种阻滞中逃逸，从而进展为黑色素瘤。发育不良的黑素细胞痣和黑色素瘤皆表达DNA损伤标记物(磷酸化组蛋白H2AX和CHK2)，而正常皮肤却不具备该表现[28]。

    p53是有效的肿瘤抑制因子，由TP53基因编码，是DNA损伤的中央调节剂。一般来说，DNA损伤会增加p53蛋白水平，导致细胞周期停滞在G1期，直到损伤得到修复或消除[29,30]。恶性肿瘤中TP53基因突变率在50%~55%，与此相比，黑色素瘤中TP53基因突变发生率相对较低[29]。相较于非CSD黑色素瘤，TP53突变在CSD黑色素瘤较为常见[31,32]。在Trp53/ Braf的小鼠模型中，尽管p53在BRAFV600E突变的黑色素细胞中失活，但是，与Cdkn2a/Braf模型相似，p53失活可在诱导黑素细胞痣的数量和面积增大的同时导致其生长停滞，随后随机发展为黑色素瘤，病变的潜伏期和概率与Cdkn2a/Braf小鼠模型相似，不同之处在于Trp53/Braf比Cdkn2a/Braf诱导形成的黑色素瘤具有更明显的细胞异型性[23,33]。Viros等[34]还发现TP53突变加速了BRAFV600E所驱动的黑色素瘤形成，而TP53突变与紫外线诱导的人类黑色素瘤DNA损伤有关。综上所述，p53和DNA损伤除了可诱导黑素细胞痣的生长停滞之外，同时可能改变黑素细胞痣的表型并调节黑色素瘤进展。

    (三)免疫监视的作用

    免疫系统可能在控制黑素细胞痣的生长和预防黑色素瘤进展中发挥重要作用，临床观察到免疫系统与黑色素细胞间的相互作用。在晕痣中，痣中的黑色素细胞被CD8+T细胞识别后破坏，导致痣周围皮肤色素沉着减轻，有时甚至可完全消失[35]。研究发现，免疫逃逸是黑色素瘤增殖侵袭的重要原因[36]。免疫细胞表面的PD-1与CTLA-4可竞争性结合相关位点，从而抑制T细胞的增殖活化，因此竞争性结合PD-1与CTLA-4的药物可关闭肿瘤的抑制信号[37,38]。在某些情况下，衰老细胞可被免疫系统所识别并消除[39]。但是，此现象尚未在黑素细胞痣中得到深入研究。与黑色素瘤相比，获得性痣通常表现出较弱炎症，而黑色素瘤则表现为数量较多的CD8+T淋巴细胞浸润，而观察不到黑素细胞痣的细胞毒性反应。研究发现，Ⅰ型干扰素信号通路在BRAFV600E小鼠模型中表现出抑制黑色素瘤进展的作用。Ⅰ型干扰素受体IFNAR1的下调，导致BRAFV600E突变的黑色素细胞生长停滞受损，并增加体内黑色素瘤的侵袭性[40]。该研究揭示了黑色素瘤分子靶向和免疫靶向治疗的更多可能。尽管免疫治疗的疗效尚有争议，但细胞免疫治疗已成为中晚期黑色素瘤患者的重要选择。这些都反映了免疫监视作用在黑素细胞痣和黑色素瘤中的关系。

    (四)其他基因突变

   细胞周期蛋白依赖的激酶抑制剂2A(cyclin－dependent kinase inhibitor 2A，CDKN2A)是一种重要的抑癌基因，其胚系突变是家族性黑色素瘤中最早发现、最为常见、也是最为重要的基因突变[41]。CDKN2A基因编码2种蛋白质，分别为p16INK4A(简称为p16)和p14ARF(简称为p14)，两者皆在黑色素瘤中发挥抑癌作用[42]。p16可抑制细胞周期蛋白依赖的蛋白激酶Cdk4和Cdk6，从而阻止细胞的增殖进程[43]。CDKN2A基因突变可导致细胞逃逸衰老屏障，DNA损伤不断累积，从而诱发恶性肿瘤。CDKN2A基因突变的患者其黑素细胞痣的密度和面积变大，痣进展为黑色素瘤的风险也从而升高[44,45]。然而在黑色素细胞病变中，p16在黑素细胞痣中的表达却高于黑色素瘤[31,32,46]。虽然单个基因突变可导致黑素细胞痣的出现，但黑色素细胞瘤却常是多个基因突变组合的共同作用所致[47,48]。例如，p16的单方面缺失虽然不足以导致黑色素瘤的发生，但可增加黑色素瘤的发生风险，尤其在其他基因突变同时存在的驱动下，如p16的缺失与BRAFV600基因的突变协同促进了小鼠模型中黑色素瘤的进展[23]。也有研究报道了先天性巨大黑素细胞痣在恶变为黑色素瘤后，存在NRAS的突变，MEK1/2抑制剂成为NRAS突变型黑色素瘤的治疗方法之一[49]。全基因组测序发现，在黑素细胞痣到黑色素瘤恶性转化过程中存在异常的甲基化差异表达基因，包括有CKS2、DTL、KIF2C、KPNA2、MYBL2、TPX2和FBL，其中KIF2C具有促瘤生长作用[50]。

    四、小结与展望

    黑素细胞痣与黑色素瘤密切相关，黑素细胞痣可能经过一系列的机制改变，发展成为增生性痣，然后是原位黑色素瘤，最后是浸润性黑色素瘤。黑素细胞痣发展成为黑色素瘤的具体机制尚不明确，可能是由于BRAFV600E突变活化后导致黑色素细胞体内生长停滞，之后可能由于MAPK通路负反馈失调，DNA损伤反应及免疫失调等的共同作用，而导致生长停滞的黑素细胞痣发展成为黑色素瘤。未来基础研究的突破最终将为我们揭开二者关系的神秘面纱。

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参考文献

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第十二期内容

不同类型支架鼻整形术的回顾性研究

连续组织扩张术治疗背部巨型先天性黑色素细胞痣

先天性巨大黑色素细胞痣早期治疗的可行性探讨

过继性免疫疗法在黑色素瘤中的研究进展