黑色素瘤是最致命的皮肤癌形式。尽管现代免疫和靶向治疗取得了进展，但转移性黑色素瘤死亡率很高，有待开发更好的治疗方法。与深色皮肤相比，浅色皮肤的人患黑色素瘤的风险要高 30 倍，即使他们生活在同一地理区域、暴露于相似剂量的紫外线辐射!这是为什么呢?
黑色素瘤由黑色素细胞 (MC) 发展而来，黑色素细胞通常位于皮肤和毛囊的基底层，产生黑色色素，是皮肤和头发颜色的主要决定因素。虽然黑色素作为一种物理的光保护屏蔽，可防止太阳 UVR损伤 DNA ，从而保护皮肤细胞免受可能导致恶性转化的有害突变，但深色皮肤提供的防晒系数 (SPF) 相比浅色皮肤仅为2到3，这似乎不足以完全解释浅色皮肤和深色皮肤的人黑色素瘤发病率相差 30 倍。另外，UVR 屏蔽效应并不能完全解释数十年的流行病学数据：发生在完全防晒区域如肛门直肠黑色素瘤，在皮肤色素浅的人群中比深肤色的人依然高出13倍;还有一些有趣的观察结果涉及非洲白化病患者的皮肤癌——非洲最普遍的白化病类型是由 OCA2 突变引起的，该突变与某些 Tyr 活性的维持有关，受 OCA2 影响的个体最有表皮黑色素细胞但产生的黑色素很少，因此具有白色或极浅色素的皮肤和头发，但似乎仍然对黑色素瘤具有高度抵抗力，虽然颜色浅但可能在某些功能上是“深色”类型的。这表明存在与皮肤色素类型相关的、与紫外线无关的黑色素瘤风险决定因素。这些明显与紫外线无关的黑色素瘤易感性决定因素的机制以前是未知的。
通过分析来自新生婴儿包皮的深色黑色素细胞(DMC)和浅色黑色素细胞(LMC)，使用慢病毒对原代 LMC 和 DMC 进行工程改造，以表达与自发性人类黑色素瘤相关的突变癌蛋白，发现癌蛋白转导的DMC生长比同样处理的LMC慢两倍且保持更为分化的状态，以之构建的工程皮肤移植到免疫缺陷小鼠(SCID)培养后发现，具有浅色素heMel细胞的组织形成早期黑色素瘤，具有大型增殖性黑色素细胞巢，具有标志性黑色素瘤特征，与此形成鲜明对比的是，尽管单个深色 heMel 细胞存在于表皮的基底层中，但深色的 heMel 细胞并未发展为黑色素瘤，表明DMC 抵抗 BRAF 驱动的转化，与 UVR 无关。
黑色素是通过复杂的多步骤过程合成的，涉及酪氨酸的连续氧化和聚合，并受 200 多种不同基因的调控。酪氨酸首先通过 Tyr 转化为L- DOPA(二羟基苯丙氨酸)，这是黑色素合成的限速步骤。由于发现在原代人类 DMC 培养物中检测到大约的DOPA是LMC的3倍，为了测试DOPA是否抑制黑色素细胞增殖，作者将 LMC 和 DMC置于增加浓度的DOPA中培养。DOPA以剂量反应和饱和的方式降低 LMC 的增殖，表明特定的受体介导的活性。相反，DOPA对 DMC 的增殖没有影响。LMC 中的DOPA效应在 6.25 μM 时达到饱和。在这种情况下，LMCs 的增殖速度与 DMCs 相同，这表明 DMCs 含有饱和量的内源性合成 DOPA。外源性DOPA补充增加了 LMC 中的黑色素合成，但不影响 DMC 中的黑色素含量。
多巴在体外和体内抑制 MC 增殖和黑色素瘤
研究表明，多巴对 MC 增殖的抑制与黑色素无关，并且内源性产生的多巴的差异可能是导致DMC 和 LMC 之间的增殖差异的主要原因。多巴对原代人角质形成细胞的增殖没有影响，这表明多巴对增殖的影响可能是 MC 独有的。
研究人员用多巴/卡比多巴处理了多种人和小鼠黑色素瘤细胞系，观察到这种处理能显著抑制大多数但不是所有黑色素瘤细胞系的增殖，与 BRAF 和 NRAS 突变状态无关。进一步研究表明，多巴效应是由 CHRM1 介导的，多巴拮抗 CHRM1 信号，抑制 G q信号并抑制 FOXM1;FOXM1的药理学抑制抑制黑色素瘤生长。大多数使用的黑色素瘤细胞系是 Tyr 阴性的，包括那些对 DOPA 有反应的细胞系，这与 DOPA 的抗增殖作用独立于 Tyr 和黑色素合成的观点一致。
那么 DOPA 是否可能具有作为体内黑色素瘤的全身递送药物的治疗效用?联合左旋多巴和卡比多巴的全身给药已经被食品和药物管理局 (FDA) 批准用于治疗帕金森病 。使用多巴/卡比多巴组合，而不是单独使用多巴，因为卡比多巴抑制 DDC，从而防止多巴在大脑以外的任何地方转化为多巴胺，这种组合正好非常适合研究目的：让皮下黑色素瘤暴露于多巴，而不是多巴胺。携带同基因 YUMM1.7 黑色素瘤的 BL/6 小鼠 ( Braf V600E/wt Pten-/- Cdkn2 -/- ) 用L- DOPA 甲酯 (300 mg/kg) 和卡比多巴 (75 mg/kg) 的组合处理。在肿瘤直径达到 2 至 3 毫米后开始治疗。小鼠对多巴/卡比多巴治疗具有良好的耐受性，并显着抑制了 YUMM1.7 肿瘤的生长。作者使用SCID小鼠重复实验并再次观察到肿瘤生长的抑制。总之，结果表明，内源性合成的多巴是 MCs 增殖差异的主要决定因素，外源性多巴补充剂在体内抑制黑色素瘤，与适应性免疫反应无关。
作者进一步使用高通量药理学和遗传体内 CRISPR 筛选，确定 DOPA 通过抑制毒蕈碱乙酰胆碱受体 M 1来限制黑色素细胞和黑色素瘤细胞增殖(CHRM1)信号。黑色素瘤中的药理学 CHRM1 拮抗作用导致 c-Myc 和 FOXM1 的消耗，这两者都是与侵袭性黑色素瘤相关的增殖驱动因素。在临床前小鼠黑色素瘤模型中，CHRM1 或 FOXM1 的药理学抑制抑制了肿瘤生长。CHRM1 和 FOXM1 可能是黑色素瘤的新治疗靶点。
