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恶性黑色素瘤是恶性肿瘤中发病率增长最快的一种，目前仍没有找到治疗转移性黑色素瘤最为有效的方法。重组毒素由于具有特异性高、细胞毒性强的特点，有望成为黑色素瘤（辅助）治疗的有效方法之一，特别是对转移性黑色素瘤的治疗可能是最好的方式。本研究利用恶性黑色素瘤细胞表面MC1R的结合位点为正常细胞及其它肿瘤的几十倍的巨大差异，并利用促黑色素细胞激素(Melanophore-stimulating hormone, α-MSH)可特异性的与恶性黑色素瘤表面的MC1R结合的特性，将α-MSH作为恶性黑色素瘤特异的靶向载体；将绿脓杆菌外毒素PE作为免疫毒素的毒性部分用于杀伤靶细胞，构建了重组毒素MSH-PE38KDEL，以基因工程方式表达黑色素瘤靶向免疫毒素。重组毒素MSH-PE38KDEL的构建与表达。本研究通过生物信息学分析，优化MSH与PE40的链接Linker，确保各自的结构与功能不受影响；然后对PE40进行修饰，降低其免疫原性（PE38），并增加其活性（PE38KDEL）；构建了MSH-PE38KDEL基因，将其连接到pET28a、pHis1525表达载体上，构建了pET28a-MSH-PE38KDEL、 pHis1525-MSH-PE38KDEL重组质粒，分别在Rosegami、WH320表达宿主菌内进行了表达，经SDS-PAGE分析及活性测定，最终筛选了高表达且具有生物活性的重组质粒pET28a-MSH-PE38KDEL。将序列鉴定正确的重组质粒转化入Rosetta-gamiTM2(DE3)，IPTG诱导目的蛋白表达。以SDS-PAGE对表达产物进行鉴定。同时用凝胶成像分析系统配套软件对MSH-PE38KDEL融合蛋白的表达量进行分析，证明其表达量可占全菌体的10%。重组毒素MSH-PE38KDEL的纯化。利用Western blot对超声破碎后菌体进行分析证明融合蛋白为可溶性表达。对表达后蛋白采用了菌体超声破碎、离心、疏水层析、离子交换及分子筛层析等纯化手段， SDS-PAGE分析MSH-PE38KDEL的纯度，其纯度可达90%以上。重组毒素MSH-PE38KDEL的体外抗黑色素瘤活性。采用α-MSH受体高表达的人黑色素瘤A875细胞及鼠黑色素瘤B16细胞进行了体外生物活性试验，同时以α-MSH受体低表达的鼻咽癌细胞CNE、乳腺癌细胞MCF及人正常细胞2BS做对照，证明其靶向杀伤作用。MTT检测MSH-PE38KDEL对黑色素瘤细胞A875及B16的杀伤作用在85%以上，而对人正常细胞2BS无杀伤作用。重组毒素MSH-PE38KDEL的体内抗黑色素瘤活性。以鼠黑色素瘤B16细胞在NIH/nu裸鼠体内建立黑色素瘤高转移动物模型。采用了瘤周围注射及静脉注射两种给药途径，对荷瘤小鼠进行治疗。结果显示以MSH-PE38KDEL1.1mg/只连续注射10天，可显著抑制肿瘤生长，其抑瘤率＞90%，且瘤周注射组肿瘤消失率为30%，静脉注射组肿瘤消失率为40%。病理切片HE染色结果显示MSH-PE38KDEL有效抑制了黑色素瘤B16细胞的肝内转移；电镜观察肝脏超微结构结果显示，MSH-PE38KDEL抑制了黑色素瘤B16细胞对机体细胞的破坏作用。重组毒素MSH-PE38KDEL在体内具有明显的抗黑色素瘤的效应，毒副作用低，病理及电镜结果显示对实质脏器均未见损伤。MSH-PE38KDEL有望成为靶向治疗黑色素瘤的候选药物。