The principal unmet need in BRAFV600E-positive melanoma is lack of an adequate therapeutic strategy capable of overcoming resistance to clinically approved targeted therapies against oncogenic BRAF and/or the downstream MEK1/2 kinases. We previously discovered that copper (Cu) is required for MEK1 and MEK2 activity through a direct Cu-MEK1/2 interaction. Repurposing the clinical Cu chelator tetrathiomolybdate (TTM) is supported by efficacy in BRAFV600E-driven melanoma models, due in part to inhibition of MEK1/2 kinase activity. However, the antineoplastic activity of Cu chelators is cytostatic. Here, we performed high-throughput small molecule screens to identify bioactive compounds that synergize with TTM in BRAFV600E-driven melanoma cells. Genetic perturbation or pharmacological inhibition of specific members of the BCL2 family of anti-apoptotic proteins (BCL-W, BCL-XL, and MCL-1) selectively reduced cell viability when combined with a Cu chelator and induced CASPASE-dependent cell death. Further, in BRAFV600E-positive melanoma cells evolved to be resistant to BRAF and/or MEK1/2 inhibitors, combined treatment with TTM and the clinically evaluated BCL2 inhibitor, ABT-263, restored tumor growth suppression and induced apoptosis. These findings further support Cu chelation as a therapeutic strategy to target oncogene-dependent tumor cell growth and survival by enhancing Cu chelator efficacy with chemical inducers of apoptosis, especially in the context of refractory or relapsed BRAFV600E-driven melanoma.

中文翻译：

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抑制 BCL2 家族成员可提高铜螯合在 BRAFV600E 驱动的黑色素瘤中的功效。

BRAFV600E 阳性黑色素瘤的主要未满足需求是缺乏足够的治疗策略来克服临床批准的针对致癌 BRAF 和/或下游 MEK1/2 激酶的靶向治疗的耐药性。我们之前发现铜 (Cu) 通过直接的 Cu-MEK1/2 相互作用是 MEK1 和 MEK2 活性所必需的。在 BRAFV600E 驱动的黑色素瘤模型中，重新利用临床 Cu 螯合剂四硫代钼酸盐 (TTM) 得到了支持，部分原因是抑制了 MEK1/2 激酶活性。然而，Cu 螯合剂的抗肿瘤活性是抑制细胞的。在这里，我们进行了高通量小分子筛选，以确定与 BRAFV600E 驱动的黑色素瘤细胞中的 TTM 协同作用的生物活性化合物。BCL2 抗凋亡蛋白家族的特定成员（BCL-W、BCL-XL 和 MCL-1）的遗传扰动或药理学抑制在与铜螯合剂结合时选择性降低细胞活力并诱导 CASPASE 依赖性细胞死亡。此外，在 BRAFV600E 阳性黑色素瘤细胞中进化为对 BRAF 和/或 MEK1/2 抑制剂具有抗性，与 TTM 和临床评估的 BCL2 抑制剂 ABT-263 联合治疗，恢复了肿瘤生长抑制和诱导细胞凋亡。这些发现进一步支持铜螯合作为一种治疗策略，通过用化学凋亡诱导剂增强铜螯合剂的功效来靶向癌基因依赖性肿瘤细胞的生长和存活，特别是在难治性或复发性 BRAFV600E 驱动的黑色素瘤的背景下。和 MCL-1) 与 Cu 螯合剂结合时选择性降低细胞活力并诱导 CASPASE 依赖性细胞死亡。此外，在 BRAFV600E 阳性黑色素瘤细胞中进化为对 BRAF 和/或 MEK1/2 抑制剂具有抗性，与 TTM 和临床评估的 BCL2 抑制剂 ABT-263 联合治疗，恢复了肿瘤生长抑制和诱导细胞凋亡。这些发现进一步支持铜螯合作为一种治疗策略，通过用化学凋亡诱导剂增强铜螯合剂的功效来靶向癌基因依赖性肿瘤细胞的生长和存活，特别是在难治性或复发性 BRAFV600E 驱动的黑色素瘤的背景下。和 MCL-1) 与 Cu 螯合剂结合时选择性降低细胞活力并诱导 CASPASE 依赖性细胞死亡。此外，在 BRAFV600E 阳性黑色素瘤细胞中进化为对 BRAF 和/或 MEK1/2 抑制剂具有抗性，与 TTM 和临床评估的 BCL2 抑制剂 ABT-263 联合治疗，恢复了肿瘤生长抑制和诱导细胞凋亡。这些发现进一步支持铜螯合作为一种治疗策略，通过用化学凋亡诱导剂增强铜螯合剂的功效来靶向癌基因依赖性肿瘤细胞的生长和存活，特别是在难治性或复发性 BRAFV600E 驱动的黑色素瘤的背景下。与 TTM 和临床评估的 BCL2 抑制剂 ABT-263 联合治疗可恢复肿瘤生长抑制并诱导细胞凋亡。这些发现进一步支持铜螯合作为一种治疗策略，通过用化学凋亡诱导剂增强铜螯合剂的功效来靶向癌基因依赖性肿瘤细胞的生长和存活，特别是在难治性或复发性 BRAFV600E 驱动的黑色素瘤的背景下。与 TTM 和临床评估的 BCL2 抑制剂 ABT-263 联合治疗可恢复肿瘤生长抑制并诱导细胞凋亡。这些发现进一步支持铜螯合作为一种治疗策略，通过用化学凋亡诱导剂增强铜螯合剂的功效来靶向癌基因依赖性肿瘤细胞的生长和存活，特别是在难治性或复发性 BRAFV600E 驱动的黑色素瘤的背景下。