曲酸诱导成纤维细胞产生的TGF-β在光动力学治疗黑色素瘤中的增敏机制

Overexpression of melanin is a key factor for malignant melanoma resistance to photodynamic therapy(PDT). Kojic acid can increase melanoma cells susceptibility to PDT by reducing melanin production. Our preliminary experiments found that Kojic acid can induce TGF-β production in fibroblasts and regulate melanin synthesis by inhibiting MITF. But the exact mechanism is unknown.It is known that MITF is regulated by a variety of transcription factors such as CREB and GLI2. Our further study revealed that TGF-β could inhibit the transcription factor CREB while promote the expression of GLI2. In view of this, firstly, the project intends to verify that TGF-β can suppress MITF by regulating transcription factor CREB and GLI2, and to explore the possible site of action of CREB and GLI2 activation regulated by TGF-β. Then, based on three-dimensional MM invasion models and tumor-bearing nude mice model, the study will be carried out to elucidate whether kojic acid can induced secretion of TGF-β in fibroblasts, inhibit the expression of MITF, reducing melanin production, ultimately increasing the sensitivity of PDT for melanoma cells. These may provide sufficient experimental evidence for kojic acid to be a sensitizer in PDT for melanoma in clinic experience. In addition, it also provides a new treatment idea for metastatic melanoma resistance to chemotherapy and radiotherapy due to excessive melanin.

黑色素的过度表达是黑色素瘤（MM）抵抗光动力治疗（PDT）的关键因素，而曲酸可通过减少黑色素生成增加PDT治疗MM的敏感性。课题前期实验发现曲酸能诱导成纤维细胞产生TGF-β，通过抑制MITF调节黑色素生成，但具体机制不明。已知MITF受多种转录因子(如CREB 和GLI2)的调控，而我们的进一步研究发现，TGF-β可抑制转录因子CREB，但促进GLI2的表达。鉴此，本项目拟首先验证TGF-β是否通过调节转录因子CREB和GLI2抑制MITF，并探讨TGF-β 调节CREB和GLI2活性的可能作用位点；然后，利用MM三维侵袭模型和裸鼠荷瘤模型，观察曲酸能否通过诱导成纤维细胞分泌的TGF-β、抑制瘤细胞中MITF的表达、减少黑色素生成，最终增加PDT的治疗敏感性。本研究可为临床应用曲酸作为PDT治疗MM的增敏剂提供充足的实验依据，并可为晚期MM由于黑色素过多导致的放化疗抵抗提供新的治疗思路。

恶性黑色素瘤，是恶性肿瘤中侵袭性、致死性最强的疾病之一，也是发病率增长最快的恶性肿瘤之一，年增长率为3～5%。因其抵抗现有的治疗方式，死亡率在皮肤癌中高达80%。光动力学治疗是近年来兴起的一种治疗恶性肿瘤的新模式，由于其对肿瘤细胞的高度选择性杀灭作用，且没有耐药及损伤正常组织细胞的副作用，在临床上具有独特的优势，因而已经在食道癌、皮肤癌、宫颈癌等肿瘤的治疗中得到广泛的应用。有研究发现，PDT可能成为未来黑色素瘤治疗有效的辅助手段，但对于色素型黑色素瘤细胞的治疗反应欠佳，其主要原因是色素型黑色素瘤所形成的黑色素以及治疗诱导自噬可能抵抗光动力学治疗的效果。课题组研究发现减少黑色素生成就会增强黑色素瘤细胞光动力治疗的敏感性。在三维培养模型模拟在体环境中进行了机制探讨，证明TGF-β在曲酸调控瘤细胞黑色素生成中起着重要的枢纽作用，即TGF-β通过抑制黑色素生成重要转录因子MITF以达到脱色治疗目的，从而增敏光动力治疗。同时，课题组发现5-ALA孵育黑色素瘤细胞过程中会诱导自噬产生，可能是黑色素瘤抵抗光动力治疗的重要机制，还需进行进一步探讨。综上，课题组在探讨脱色治疗增敏感光动力作用机制时，还将对5-ALA光敏剂诱导自噬从而抵抗光动力治疗效果进行研究。以黑色素瘤的黑色素影响以及自噬耐受光动力治疗的两个机制进行探讨，有望为黑色素瘤的治疗提供一种新的可能性。