Targeting multiple components of the MAPK pathway can prolong the survival of patients with BRAFV600E melanoma. This approach is not curative, as some BRAF-mutated melanoma cells are intrinsically resistant to MAPK inhibitors (MAPKi). At the systemic level, our knowledge of how signaling pathways underlie drug resistance needs to be further expanded. Here, we have shown that intrinsically resistant BRAF-mutated melanoma cells with a low basal level of mitochondrial biogenesis depend on this process to survive MAPKi. Intrinsically resistant cells exploited an integrated stress response, exhibited an increase in mitochondrial DNA content, and required oxidative phosphorylation to meet their bioenergetic needs. We determined that intrinsically resistant cells rely on the genes encoding TFAM, which controls mitochondrial genome replication and transcription, and TRAP1, which regulates mitochondrial protein folding. Therefore, we targeted mitochondrial biogenesis with a mitochondrium-targeted, small-molecule HSP90 inhibitor (Gamitrinib), which eradicated intrinsically resistant cells and augmented the efficacy of MAPKi by inducing mitochondrial dysfunction and inhibiting tumor bioenergetics. A subset of tumor biopsies from patients with disease progression despite MAPKi treatment showed increased mitochondrial biogenesis and tumor bioenergetics. A subset of acquired drug-resistant melanoma cell lines was sensitive to Gamitrinib. Our study establishes mitochondrial biogenesis, coupled with aberrant tumor bioenergetics, as a potential therapy escape mechanism and paves the way for a rationale-based combinatorial strategy to improve the efficacy of MAPKi.

Abstract We previously established a rat model of diabetic cardiomyopathy (DCM) and found that the expression of lncRNA H19 was significantly downregulated. The present study was designed to investigate the pathogenic role of H19 in the development of DCM. Overexpression of H19 in diabetic rats attenuated oxidative stress, inflammation and apoptosis, and consequently improved left ventricular function. High glucose was associated with reduced H19 expression and increased cardiomyocyte apoptosis. To explore the molecular mechanisms involved, we performed in vitro experiments using cultured neonatal rat cardiomyocytes. Our results showed that miR-675 expression was decreased in cardiomyocytes transfected with H19 siRNA. The 3′UTR of VDAC1 was cloned downstream of a luciferase reporter construct and cotransfected into HEK293 cells with miR-675 mimic. The results of luciferase assay indicated that VDAC1 might be a direct target of miR-675. The expression of VDAC1 was upregulated in cardiomyocytes transfected with miR-675 antagomir, which consequently promotes cellular apoptosis. Moreover, enforced expression of H19 was found to reduce VDAC1 expression and inhibit apoptosis in cardiomyocytes exposed to high glucose. In conclusion, our study demonstrates that H19/miR-675 axis is involved in the regulation of high glucose-induced apoptosis by targeting VDAC1, which may provide a novel therapeutic strategy for the treatment of DCM.

In the context of a complex marine environment, extracting and recognizing underwater acoustic target features using ship-radiated noise present significant challenges. This paper proposes a novel deep neural network model for underwater target recognition, which integrates 3D Mel frequency cepstral coefficients (3D-MFCC) and 3D Mel features derived from ship audio signals as inputs. The model employs a serial architecture that combines a convolutional neural network (CNN) with a long short-term memory (LSTM) network. It replaces the traditional CNN with a multi-scale depthwise separable convolutional network (MSDC) and incorporates a multi-scale channel attention mechanism (MSCA). The experimental results demonstrate that the average recognition rate of this method reaches 87.52% on the DeepShip dataset and 97.32% on the ShipsEar dataset, indicating a strong classification performance.