支链氨基酸转氨酶调控葡萄膜黑色素瘤细胞转移的机制研究

Uveal melanoma is the most common primary intraocular malignancy in adults. Most of the patients with uveal melanoma develop metastatic disease, resulting in poor outcome with visual loss and high death rate. In addition to building blocks for biosynthesis, amimo acids might serve as signaling regulators in various physiological and pathological processes. Our previous studies indicate that BCAAs metabolism is associated with the progression of leukemia, however, it remais unknown whether the branched-chain amino acids(BCAAs) affected the progression of UM. Our previous studies indicate that branched-chain amino acid transaminase (BCAT2) is a oncogene upregulated in uveal melanoma, which promotes UM progression by CDC20. Thus, we speculate that BCAT2-CDC20 signaling plays key roles during the progression of UM. In our further studies, we will verify the key modification factor between BCAT2 and CDC20 to further explore the regulation mechanism of BCAT2 in UM ,and verify the metastasis inhibition function of BCAAs, aiming to provide a new idea for UM diagnosis and treatment.

葡萄膜黑色素瘤（Uveal Melanoma, UM）是成年人中最常见的恶性眼内肿瘤，极易通过血液转移至肝脏，治疗难，预后差，死亡率高。我们前期研究发现支链氨基酸（BCAAs）代谢与白血病发生有关，然而目前关于支链氨基酸(BCAAs)在UM发展中的作用知之甚少。初步研究发现支链氨基酸转氨酶2（BCAT2）在UM细胞中高表达，促进UM细胞转移，起促癌因子作用；进一步发现CDC20是BCAT2调控下游关键癌基因，提示我们BCAT2-CDC20通路可能在UM靶向治疗中发挥作用。本项目的开展将进一步明确BCAT2调控CDC20的关键中间调控因子，从而完善BCAT2调控UM发展的分子作用机制，并探讨BCAAs在抑制UM侵袭转移中的作用，为从支链氨基酸代谢及其代谢关键酶角度探寻UM治疗提供理论依据和潜在治疗靶点。

葡萄膜黑色素瘤（Uveal Melanoma，UM）是成年人中最常见的眼内恶性肿瘤，极易通过血液发生远端转移。UM局部治疗效果有限，全身化疗缺乏特异性靶点，发生转移后治疗困难，死亡率居高不下，严重危险病人视力和生命健康。氨基酸代谢重组在肿瘤发生过程中起作用，我们报道支链氨基酸（BCAAs）代谢与白血病发生有关。但是目前关于BCAAs代谢在UM的发生发展中的作用鲜有研究。本项目拟从UM中高表达的BCAAs代谢关键酶BCAT2出发，探究其在UM细胞增殖和死亡中的作用和分子机制。我们发现敲除BCAT2能够显著抑制体内体外UM细胞的增殖，促进细胞死亡。并从不同层面证实，BCAT2敲除是通过阻断细胞自噬流和提高细胞活性氧（ROS）达到UM增殖抑制和促进细胞死亡作用。进一步利用蛋白质组学结合质谱方法，找到114个潜在的BCAT2相互作用蛋白，其中包含几个自噬调控因子。结合细胞的自噬抑制表型，后续将重点验证BCAT2与自噬调控因子相互作用在自噬活性调控中的作用。这些研究工作不仅为研究自噬信号通路的分子机制提出新的观点，揭示一些重要代谢酶的非酶活性依赖的新功能，可望为针对BCAT2-关键中间调控因子-自噬-肿瘤抑制这一过程的药物靶点的发现提供新的线索，并可产生新的学术生长点，形成项目申请人具有特色的研究方向。项目执行期间，在该申请项目的研究内容基础上，关于酸性环境促进UM肿瘤生成，以及靶向UM肿瘤干细胞的干性维持分别进行了相关机制探索，发表2篇标注该项目资助号的SCI论文。