综述：DNA甲基化在黑色素瘤免疫治疗中的作用机制与治疗机遇

这篇综述深入探讨了DNA甲基化（DNA methylation）在黑色素瘤（melanoma）免疫治疗中的双重角色：既通过沉默肿瘤抑制基因（如PTEN、CDKN2A）和调控癌基因驱动肿瘤进展，又通过调节肿瘤抗原（如CTA）、MHC分子和免疫检查点（PD-L1/CTLA-4）影响免疫微环境。文章重点介绍了靶向DNA甲基化编辑技术（如CRISPR-dCas9）和DNMT抑制剂（如5-AZA-CdR）如何通过激活内源性逆转录病毒（ERV）和增强T细胞功能改善免疫治疗响应，并展望了单细胞甲基化测序（scWGBS）等新技术在生物标志物开发中的应用前景。

　　

背景

黑色素瘤的发生与异常的DNA甲基化模式密切相关。肿瘤抑制基因如PTEN和CDKN2A的启动子高甲基化在超过50%的病例中被发现，而全基因组范围的甲基化失衡通过调控癌基因、DNA修复和转移相关基因驱动肿瘤进展。近年来，随着免疫检查点抑制剂（ICI）的应用，研究者发现DNA甲基化还能通过调控肿瘤细胞免疫原性和免疫细胞功能影响治疗效果——这一"免疫维度"为开发新型联合疗法提供了突破口。

表观遗传改变与黑色素瘤内在免疫原性

"冷肿瘤"对免疫治疗无响应往往与低突变负荷和免疫抑制微环境相关。DNA甲基化通过双重机制调控肿瘤免疫原性：

1. 肿瘤抗原表达：癌症睾丸抗原（CTA）如MAGE-A3和NY-ESO-1在正常组织中被甲基化沉默，但在肿瘤中因全局低甲基化重新激活。DNMT抑制剂（如地西他滨）可进一步诱导CTA表达，增强T细胞识别。
2. 抗原呈递机制：甲基化沉默NLRC5基因会导致MHC I类分子（HLA-A/B2M）和抗原加工相关基因（TAP1）表达缺失。实验证明，5-aza-2'-脱氧胞苷能恢复这些分子的表达，使肿瘤对PD-1抑制剂重新敏感。

更令人振奋的是内源性逆转录病毒（ERV）的"病毒模拟"效应。年轻ERVs主要被DNA甲基化沉默，而DNMT抑制剂可诱导其表达双链RNA，通过MDA-5/MAVS通路激活I型干扰素应答。在黑色素瘤模型中，这种效应显著增强了抗CTLA-4治疗的响应率。

抗黑色素瘤免疫应答的表观遗传调控

T细胞分化过程中，DNA甲基化动态塑造了其抗肿瘤能力：

• 干细胞样T细胞维持：DNMT3A介导的Tcf7位点甲基化会促使CD8⁺T细胞向耗竭表型转化。在慢性感染模型中，地西他滨预处理可保留TCF1⁺PD-1⁺干细胞样T细胞群，这群细胞正是免疫治疗的关键响应者。
• 表观遗传记忆消除：耗竭T细胞（Tex）表现出TOX依赖的"表观遗传疤痕"，即使抗原消失仍维持抑制性表观遗传标记。靶向TET2酶（催化5mC向5hmC转化）能增强CAR-T细胞的记忆特性，临床试验中TET2缺陷的CAR-T细胞显示出持续性克隆扩增。

DNA甲基化作为黑色素瘤免疫治疗的生物标志物

全基因组甲基化分析揭示了黑色素瘤的特异性模式：

• 预后价值：TCGA数据分析鉴定出4个CpG位点（如cg24670442）的甲基化特征可独立预测生存期，优于PD-L1表达等传统指标。
• 免疫检查点调控：PD-L1启动子甲基化与不良预后相关，而LAG3低甲基化患者对免疫治疗响应更佳。这些发现支持甲基化标记物用于患者分层。

黑色素瘤甲基化研究的新技术

CRISPR系统革新了表观遗传编辑：

• 精准编辑工具：dCas9-DNMT3A/dCas9-TET1融合蛋白可靶向甲基化或去甲基化特定基因位点。SunTag系统通过招募多个表观遗传修饰酶（如DNMT3A）显著提高编辑效率，已成功用于黑色素瘤转移驱动基因EBF3的调控。
• 单细胞解析：单细胞全基因组甲基化测序（scWGBS）揭示了肿瘤微环境的异质性，而酶促甲基化测序（TET2/APOBEC-based）避免了亚硫酸氢盐导致的DNA降解，更适合稀有免疫细胞分析。

结论

整合DNA甲基化调控与免疫治疗代表了黑色素瘤治疗的新范式。从激活ERV介导的"病毒模拟"到重塑T细胞表观记忆，从开发甲基化编辑工具到建立预测性生物标志物，这一领域正在推动个性化治疗的发展。未来需要优化DNMT抑制剂的靶向性，并探索单细胞多组学技术（如scNMT）在临床转化中的应用潜力。