去泛素化酶15调控Mcl1稳定性在黑色素瘤对维罗非尼耐药中的作用及机制研究

Although the selective BRAF inhibitor Vemurafenib remarkably benefits melanoma cancer therapy, it performed a “short term” effect as resistance occurred in the most of patients within one year. Herein, exploring the molecular mechanism of resistance is of great importance for melanoma therapy. Previously, we have discovered the p53-microRNA-149*-Mcl1 pathway, a crucial player in modulating melanoma adaption to ER stress (PNAS.2011，108（38）) . Based on it, our preliminary data demonstrated an increased Mcl1 expression in Vemurafenib resistant cells inhibited apoptosis; subsequently, we found usp15 involved in regulation of Mcl1 through microarray and siRNA screening. Therefore, current project will focus on uncover the role of usp15 in the melanoma resistance to Vemurafenib as well as mechanism of how usp15 regulates Mcl1 expression and further confirm their interaction. The study will provide novel knowledge for melanoma therapy and pharmaceutical innovation

BRAFV600E抑制剂维罗非尼可以显著提高黑色素瘤治疗效果，但其疗效短暂，大部分患者在一年内对其产生耐药，肿瘤复发；因此其耐药机制成为急需解决的科学问题。我们之前研究发现p53-microRNA-149*-Mcl1通路在黑色素瘤适应内质网压力中发挥关键作用，并阐明凋亡抑制蛋白Mcl1新的调控机制(PNAS.2011，108（38）)。在此基础之上，发现在耐受维罗非尼的黑色素瘤细胞中Mcl1稳定性增加，积累的Mcl1抑制维罗非尼诱导的凋亡；但具体的机制及临床意义尚不清楚。因此本项目以探讨耐药株中Mcl1增加的分子机制为切入点，应用mRNA芯片和siRNA筛选寻找出Mcl1新的调控因子去泛素化酶15（USP15）。研究USP15调控Mcl1稳定性的分子机制，明确它们之间的相互关系；进一步揭示USP15调控Mcl1在黑色素瘤耐药中的作用，为黑色素瘤的治疗提供新的药物靶点。

BRAFV600E抑制剂维罗非尼可以显著提高黑色素瘤治疗效果，但其疗效短暂，大部分患者在一年内对其产生耐药，肿瘤复发；因此其耐药机制成为急需解决的科学问题。我们使用维罗非尼长期处理黑色素瘤细胞，建立维罗非尼耐药细胞。通过mRNA 芯片筛选发现USP15在耐药细胞中表达水平升高；并且我们通过成球实验及ALDH1阳性细胞分选实验富集黑色素瘤中的肿瘤干细胞，我们发现在肿瘤干细胞中USP15的表达水平增加，增加的USP15 促进黑色素瘤干细胞的自我更新能力，促进黑色素瘤增值和转移。抑制USP15的表达降低黑色素瘤细胞对威罗菲尼的耐药能力，抑制黑色素瘤的体内成瘤能力。随后我们研究发现敲低USP15减少了Mcl1的表达水平，并且降低Mcl1的稳定性，增加Mcl1体内的泛素化水平。通过免疫共沉淀实验，我们发现USP15和Mcl1在体内可以相互作用。我们的研究揭示了USP15在黑色素瘤中的功能，并且发现新的下游调控基因Mcl1。通过调控Mcl1的蛋白水平促进黑色素瘤肿瘤干细胞的自我更新能力，促进细胞的增值、转移和对威罗菲尼的耐药能力。因此我们的研究为黑色素瘤的临床治疗提供一定的理论基础。