每年有超过50万人被诊断患有膀胱癌，其中肌层浸润型膀胱癌（MIBC）是最常见和致命的类型。目前，基于顺铂的化疗仍然是治疗MIBC的一线方案，该化疗方案也越来越多地用作手术和放疗之前或之后的新辅助或辅助治疗。

然而，大多数患者迟早会产生化疗耐药性。在肿瘤研究领域，已经提出了关于癌症化疗耐药产生的各种机制，包括多药抗性基因的表达增加、细胞死亡抑制和DNA损伤修复能力增强等。最近的研究表明，谱系可塑性已被认为是癌症化疗耐药的基础。例如，具有表皮生长因子受体（EGFR）突变的肺腺癌在重复EGFR抑制剂治疗后可能转变为神经内分泌样小细胞肺癌。

目前，谱系可塑性在膀胱癌中的研究较少。在本文中，研究团队分别通过对小鼠和人类MIBC进行多组学和功能研究，探究了谱系可塑性对膀胱癌化疗耐药性的作用。

2.1 基因编辑构建MIBC类器官及其小鼠模型

研究团队利用CRISPR-Cas9技术，构建了MIBC小鼠类器官，并移植到小鼠膀胱中。

MIBC相关的基因改变包括Trp53和Pten丢失以及Myc过表达。接下来，通过核RNA-seq、H&E、IHC 以及 MRI等方式，证实MIBC小鼠模型保持人类MIBC的临床病理特征。随后，通过对小鼠进行顺铂+吉西他滨的联合治疗，发现该小鼠模型能精准地重现复发耐药的全过程。

△ 构建MIBC类器官和小鼠模型，并重现化疗与复发耐药全过程

2.2 发现MIBC获得性耐药的分子机制

利用单细胞组学分析，将化疗敏感肿瘤中的主要肿瘤细胞分类为T1，化疗耐药肿瘤中的主要肿瘤细胞分类为T2。

随后发现，T1细胞的鳞状特征逐渐上调，T2细胞也表现出明显的鳞状分化组织学（排列有序的梭形核、多角形恶性细胞巢），提示鳞状细胞化与膀胱癌的获得性化疗耐药相关。

2.3发现耐药关键基因CTSH

研究发现，CTSH的表达水平随着多轮化疗逐渐升高。敲除CTSH时，发现耐药MIBC的生长被抑制。此外，研究人员还发现小鼠和人类MIBC中发生的部分鳞状细胞分化（半鳞状细胞化）是获得性化疗耐药的特征。

更进一步通过病理和多组学分析发现，敲除CTSH基因或者使用抑制剂E64处理后，鳞状分化的MIBC细胞发生了终末鳞状分化。

△ CTSH诱导化疗耐药MIBC的末端鳞状分化

2.4 CTSH抑制TNF通路，并触发细胞焦亡

通过转录和蛋白组学分析，发现抑制剂E64处理的肿瘤中，TNF信号显著上调。对耐药小鼠和PDX模型使用英夫利西单抗抑制TNF信号通路后，发现E64并未导致其完全鳞状分化，表明TNF通路的激活对于E64治疗的化疗耐药完全鳞状细胞分化具有重要作用。

△ TNF通路对E64治疗的MIBC耐药有重要作用

该研究通过构建膀胱癌类器官及其小鼠模型，探究了膀胱癌耐药的分子机制。此外，还阐明了靶向CTSH治疗耐药膀胱癌的分子机制，并提出了靶向CTSH促进其终末鳞状分化的实体肿瘤分化治疗策略，为实体肿瘤的临床治疗提供新的思路。

● 发现了半鳞状化与化疗耐药相关：发现化疗过程中MIBC细胞的半鳞状化特征与耐药性相关。还发现了CTSH在化疗耐药MIBC中的关键作用。

● 探索了靶向CTSH治疗化疗耐药MIBC的新策略：发现E64处理可以诱导化疗耐药MIBC细胞完全鳞状分化，且TNF通路对化疗耐药MIBC细胞的终末分化有重要影响。

参考文献：

Wang M, Chen X, Tan P, et al. Acquired semi-squamatization during chemotherapy suggests differentiation as a therapeutic strategy for bladder cancer. Cancer Cell. 2022;40（9）:1044-1059.e8. doi:10.1016/j.ccell.2022.08.010