Previous studies have demonstrated that the activation of Hippo pathway effectors, YAP and its paralog TAZ, contributes to multiple malignant processes. BRAF inhibitor (BRAFi) treatment decreases tumor burdens in BRAF V600 mutant melanoma patients. However, the emergence of drug resistance limits its therapeutic efficacy. Here I first demonstrate that actin cytoskeleton remodeling plays a pivotal role in BRAFi resistance development through YAP/TAZ activation in melanoma cells. Vemurafenib-resistant melanoma cells exhibits a substantial increase in actin stress fiber formation compared to parental cells, which promotes nuclear accumulation and activation of YAP/TAZ. YAP/TAZ depletion restores vemurafenib sensitivity in resistant cells, whereas overexpression of constitutively active YAP (YAP-5SA) raises resistance to vemurafenib. Moreover, inhibition of actin polymerization reduces YAP/TAZ activity and suppresses cell viability in resistant cells. From a kinome siRNA library screening, I identified TESK1, an actin dynamics regulator, as a candidate target for BRAFi resistance. TESK1 knockdown decreases both actin stress fiber formation and YAP/TAZ nuclear translocation, provoking growth arrest of resistant melanoma cells. These results suggest that inhibition of actin remodeling is a candidate strategy to suppress YAP/TAZ-driven resistance in BRAFi therapies. Secondly, I found that BRAFi-resistant melanoma cells induce PD-1/PD-L1-mediated suppression of CD8+ T cells by activation of YAP. PD-L1 expression is elevated in BRAFi-resistant melanoma cells compared to parental cells, and YAP/TAZ knockdown decreases PD-L1 expression.YAP-5SA mutant expression increases PD-L1 expression by binding to an upstream enhancer of PD-L1 gene. Notably, both BRAFi-resistant and YAP-5SA expressing melanoma cells show resistance to the cytotoxicity of Melan-A specific CD8+ T cells, inducing PD-1/PD-L1-mediated T cell suppression, and anti-PD1 blockade reverses the YAP-mediated T cell exhaustion. In addition, nuclear YAP staining in melanoma cells from clinical tumor tissues correlates with increased PD-L1 expression. Together, these findings suggest that YAP promotes PD-L1 upregulation and immune evasion in BRAFi resistance melanoma cells.
최근의 연구 결과들은 YAP과 TAZ의 활성화가 악성 종양의 병리기전에 깊이 관여함을 제시하고 있다. 선택적BRAF 저해제 치료는 BRAF V600 돌연변이를 가지는 악성흑색종 환자의 종양을 감소시키지만, 곧 BRAF 저해제에 대한 약제 내성이 발생하여 치료효과는 제한적이다. 저자는 우선 BRAF 저해제 치료과정에서 발생하는 액틴 세포골격의 리모델링이 YAP/TAZ 활성화를 통해 악성흑색종 세포의 BRAF 저해제 내성을 유도함을 밝혔다. vemurafenib (BRAF 저해제) 내성 악성흑색종 세포는 모세포주에 비해 액틴 스트레스 섬유의 형성이 증가되어 있으며, 이 변화는 YAP/TAZ의 핵내 축적과 활성화를 일으켰다. YAP/TAZ의 저해는 vemurafenib 에 대한 감수성을 회복시켰으며, 반대로 모세포주에서 활성화 YAP 유전자 (YAP-5SA)의 발현은 BRAF 저해제 내성을 유도하였다. 또한 내성세포주에 액틴 중합 저해제를 처리하면 YAP/TAZ의 활성이 감소하며 세포의 생존력이 현저히 감소되었다. 저자는 kinome siRNA 라이브러리 스크리닝을 진행하였으며, 액틴 중합 조절 유전자인 TESK1 을 BRAF저해제 내성 악성흑색종 세포의 후보 타겟으로 제시하였다. TESK1을 저해하면 액틴 스트레스 섬유 형성의 감소와 YAP/TAZ 활성의 감소가 일어났으며, 내성세포주의 생존력이 감소되었다. 종합하면, 이 결과들은 액틴 리모델링을 타겟하는 것이 YAP/TAZ에 의한 BRAF 저해제 내성 발생을 억제할 수 있는 후보 전략임을 제시한다. 둘째로, 저자는 BRAF 저해제 내성 악성흑색종 세포에서 YAP의 활성화가, PD-1/PD-L1에 의한 CD8 양성 T세포의 저해 또한 유도함을 밝혔다. 모세포주에 비해 BRAF 저해제 내성 악성흑색종 세포에서 PD-L1의 발현은 증가되어 있었으며, YAP과 TAZ의 저해는 PD-L1 의 발현을 감소시켰다. 활성화 YAP-5SA 돌연변이 유전자는 PD-L1 유전자의 상위 전사 효현 부위에 결합함으로써 PD-L1의 발현을 증가시켰다. 특히, BRAF저해제 내성 세포주와 YAP-5SA 발현 악성흑색종 세포 모두 PD-1/PD-L1을 통해 T세포 기능을 저해함으로써 Melan-A 항원 특이 CD8 양성 T세포의 세포독성에 저항성을 나타내었으며, PD-1 차단 항체의 처리는 YAP에 의한 T 세포의 소진을 회복시켰다. 또한, 악성흑색종 환자의 임상 종양 조직에서 YAP의 핵내 염색은 PD-L1 발현 정도와 비례하였다. 종합하면, 이 결과들은 BRAF 저해제 치료 과정에서 YAP의 활성화가 PD-L1의 발현을 유도함을 통해 악성흑색종 세포가 면역을 회피할 수 있게 함을 보여준다.
