黑色素瘤治疗新靶点！APOL3 激活 T 细胞免疫，抑制肿瘤生长还关联预后

黑色素瘤作为一种高侵袭性恶性肿瘤，晚期治疗手段有限，亟需新的治疗靶点。载脂蛋白 L3(APOL3)作为与抗原呈递相关的免疫调节蛋白，近年被发现可能参与肿瘤免疫，但在黑色素瘤中的作用尚不明确。在此背景下，来自广州医科大学第五附属医院的 Xinke Zhou、Zesen Mai 团队在《Autoimmunity》(2025, 58 (1):2531833)发表研究，通过生物信息学分析、细胞实验及动物模型，首次证实 APOL3 可通过促进抗肿瘤 T 细胞免疫，抑制黑色素瘤细胞增殖、迁移，并减少肿瘤生长;APOL3 高表达与患者预后良好相关，且与免疫检查点分子及 T 细胞浸润密切相关，为黑色素瘤的免疫治疗提供了新靶点和机制依据。

本研究旨在探究 APOL3 在黑色素瘤中的作用及机制。通过分析 TCGA-SKCM 及 GEO 数据库中黑色素瘤患者的转录组和临床数据，结合共识聚类、生存分析筛选出抗原呈递相关关键基因 APOL3;采用 CCK-8、EdU、Transwell 等实验检测 APOL3 对黑色素瘤细胞(A375、A2058)增殖、迁移和侵袭的影响;利用 B16 黑色素瘤小鼠模型，通过免疫印迹、流式细胞术等验证 APOL3 对肿瘤生长及 T 细胞免疫的调控。结果显示，APOL3 高表达抑制黑色素瘤细胞功能，促进 T 细胞浸润及 IFN-γ、颗粒酶 B 分泌，提示其作为黑色素瘤免疫治疗靶点的潜力。

研究背景

黑色素瘤起源于黑素细胞，具有高转移潜能，晚期患者预后差，现有靶向治疗和免疫检查点抑制剂存在耐药及副作用问题。抗原呈递作为激活 T 细胞抗肿瘤免疫的核心过程，通过 MHC 分子呈递肿瘤抗原，启动 T 细胞应答，但其在黑色素瘤中的调控机制仍需深入探索。

APOL3 属于载脂蛋白 L 家族，参与脂质代谢和免疫调节，已被报道与肾癌、白血病等相关，但其在黑色素瘤中的作用未知。基于 APOL3 与抗原呈递的关联及免疫调节特性，本研究推测：APOL3 可能通过增强抗原呈递相关的 T 细胞免疫，抑制黑色素瘤进展，为开发新疗法提供依据。

实验结果

图 1：基于抗原呈递相关基因的黑色素瘤患者聚类分析

该图展示基于抗原呈递(AP)相关基因的患者分组及差异：通过对 TCGA-SKCM 数据中 56 个预后 AP 相关基因进行共识聚类，将患者分为 2 个集群(k=2);主成分分析(PCA)显示两集群差异显著(PC1 占 65.66%);生存分析表明集群 2 患者总生存率(OS)显著高于集群 1;热图显示 56 个 AP 相关基因(如 PSMD8、ERAP1)在两集群中差异表达。结果提示 AP 相关基因表达与黑色素瘤进展及预后相关。

图 2：AP 相关关键基因 APOL3 的鉴定

该图筛选并验证 APOL3 的预后价值：随机生存森林分析从 181 个生存相关基因中筛选出 34 个关键基因，APOL3 重要性排名最高且为保护因子(HR<1);TCGA 及 4 个 GEO 数据集(GSE22153 等)的生存分析显示，高 APOL3 表达患者 OS 显著更长;RT-qPCR 证实，与正常黑素细胞和 HaCaT 细胞相比，黑色素瘤细胞系(A375、A2058)中 APOL3 表达显著下调。提示 APOL3 是黑色素瘤的潜在保护因子，可作为预后标志物。

图 3：APOL3 过表达抑制黑色素瘤细胞增殖和迁移侵袭

该图验证 APOL3 对肿瘤细胞功能的影响：RT-qPCR 和 WB 证实 A375、A2058 细胞中 APOL3 过表达成功，且过表达组 Ki67(增殖标志物)表达降低;CCK-8、克隆形成及 EdU 实验显示，过表达 APOL3 显著抑制细胞活力、克隆形成能力及增殖;划痕实验和 Transwell 实验表明，过表达 APOL3 显著减少细胞迁移和侵袭，而敲低 APOL3 则呈现相反效果。证实 APOL3 可抑制黑色素瘤细胞的恶性表型。

图 4：APOL3 表达相关的基因突变景观

该图分析 APOL3 表达与基因突变的关联：高 APOL3 表达组突变率为 97.89%，低表达组为 94.03%，热图展示两组中突变率最高的 30 个基因;体细胞相互作用分析显示，两组突变基因多呈共现关系;森林图显示 CHST1、PARP9、ZNF408 等基因在高 APOL3 表达组突变概率更高(OR>1)。提示 APOL3 表达可能与黑色素瘤特定基因突变模式相关。

图 5：APOL3 的功能富集及免疫相关性分析

该图揭示 APOL3 与免疫功能的关联：GSEA 显示 APOL3 富集于适应性免疫反应、细胞因子应答等通路(NES>1.5);高 APOL3 表达组的基质评分、免疫评分及 ESTIMATE 评分显著更高;相关性分析显示 APOL3 与免疫检查点分子(CD274、PDCD1、CTLA4 等)呈正相关;免疫浸润热图表明 APOL3 表达与 T 细胞、CD8+ T 细胞等免疫细胞浸润水平相关。提示 APOL3 可能通过调控免疫反应影响黑色素瘤进展。

图 6：APOL3 过表达抑制小鼠黑色素瘤生长并促进抗肿瘤 T 细胞免疫

该图验证 APOL3 的体内作用：B16 黑色素瘤模型中，APOL3 过表达组肿瘤体积(14 天、17 天)和重量显著小于对照组;WB 显示过表达组肿瘤中 IFN-γ、颗粒酶 B 表达显著升高;免疫组化证实 APOL3 和 CD3(T 细胞标志物)表达增加;流式细胞术显示 CD3+ T 细胞比例升高，且 CD4+、CD8+ T 细胞中 IFN-γ 分泌及 CD8+ T 细胞中颗粒酶 B 表达显著增加。证实 APOL3 可通过增强 T 细胞免疫抑制黑色素瘤生长。

研究结论

本研究证实，抗原呈递相关蛋白 APOL3 可通过双重机制抑制黑色素瘤：一方面，APOL3 过表达显著抑制黑色素瘤细胞的增殖、迁移和侵袭;另一方面，APOL3 通过促进抗肿瘤 T 细胞免疫(增加 CD3+ T 细胞浸润，提高 IFN-γ 和颗粒酶 B 水平)，减少体内肿瘤生长。临床数据显示 APOL3 高表达与黑色素瘤患者预后良好相关，且与免疫检查点分子及免疫浸润密切相关。这些发现提示 APOL3 可能作为黑色素瘤免疫治疗的新靶点，为开发靶向策略提供了实验依据。