盡管近年來(lái)靶向治療、免疫治療等越來(lái)越多的新型腫瘤治療方案進(jìn)入臨床，化療仍然是目前臨床腫瘤治療的主要手段。但大多數(shù)腫瘤或早或晚都會(huì)對(duì)化療產(chǎn)生耐藥性，從而復(fù)發(fā)和進(jìn)展。目前腫瘤化療耐受的分子機(jī)制尚待進(jìn)一步解析。肌層浸潤(rùn)型膀胱癌（Muscle-invasive bladder cancer,MIBC）是最為常見(jiàn)和惡性的泌尿系統(tǒng)腫瘤，以順鉑為主的化療是不可手術(shù)和轉(zhuǎn)移性MIBC的一線治療方案，而由于化療耐藥的產(chǎn)生，很大一部分患者會(huì)化療失敗，導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)和進(jìn)展。

我校華西醫(yī)院生物治療國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳崇教授、劉玉教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合泌尿外科魏強(qiáng)教授于2022年9月12日在Cancer Cell發(fā)表研究論文Acquired semi-squamatization during chemotherapy suggests differentiation as a therapeutic strategy for bladder cancer，發(fā)現(xiàn)了半鱗狀分化是膀胱癌化療耐藥的一個(gè)新特征，進(jìn)而提出靶向組織蛋白酶CTSH促進(jìn)耐藥腫瘤細(xì)胞終末分化的分化治療策略。四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和泌尿外科王漫麗博士、陳雪蘭博士、譚平博士、博士研究生王怡勻?yàn)槲恼碌墓餐谝蛔髡撸拇ù髮W(xué)華西醫(yī)院陳崇教授、劉玉教授、魏強(qiáng)教授為通訊作者。該工作得到了魏于全院士的指導(dǎo)。四川大學(xué)黃燦華教授等參與了該研究。

MIBC的動(dòng)物模型較為缺乏。本研究中，陳崇教授團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了p53和Pten缺失、Myc過(guò)表達(dá)的原發(fā)、原位的MIBC小鼠模型。該模型能準(zhǔn)確地表征MIBC患者的臨床病理特征。利用該模型，團(tuán)隊(duì)測(cè)試了其對(duì)MIBC臨床化療方案（順鉑+吉西他濱）的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)該模型能精準(zhǔn)地呈現(xiàn)與臨床相似的反應(yīng)到復(fù)發(fā)耐藥的全過(guò)程。

為了解析MIBC化療耐藥的分子機(jī)制，團(tuán)隊(duì)利用單細(xì)胞組學(xué)分析構(gòu)建了MIBC獲得性耐藥的分子路徑。通過(guò)barcoding示蹤等實(shí)驗(yàn)，證實(shí)腫瘤細(xì)胞譜系可塑性是MIBC獲得性耐藥的主要途徑。結(jié)合轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組等多組學(xué)及病理分析，發(fā)現(xiàn)逐步的鱗狀分化是MIBC獲得性耐藥的顯著特征。臨床上，化療耐受的MIBC也呈現(xiàn)鱗狀分化特征，并且鱗狀分化評(píng)分與患者的預(yù)后不良密切相關(guān)。進(jìn)而，團(tuán)隊(duì)通過(guò)多組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)了耐藥MIBC鱗狀分化的治療靶標(biāo)——組織蛋白酶CTSH。CTSH在小鼠和患者M(jìn)IBC中隨著化療逐漸上調(diào)。敲除CTSH能特異的抑制耐藥MIBC的體內(nèi)體外生長(zhǎng)。CTSH抑制劑E64也能有效地抑制耐藥的小鼠MIBC和患者PDX的生長(zhǎng)，而對(duì)化療敏感的MIBC沒(méi)有明顯作用。團(tuán)隊(duì)通過(guò)病理分析、分化標(biāo)志物染色及單細(xì)胞組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組學(xué)等分析，發(fā)現(xiàn)敲除CTSH或者E64處理后，原先已經(jīng)呈現(xiàn)一定程度的鱗狀分化的MIBC細(xì)胞發(fā)生了終末鱗狀分化。機(jī)制上，CTSH抑制后，腫瘤壞死因子（TNF）上調(diào)，進(jìn)而通過(guò)TNF受體（TNFR1）及下游的CASPASE-8促進(jìn)腫瘤細(xì)胞終末鱗狀分化，并最終發(fā)生細(xì)胞焦亡。

該工作從構(gòu)建新型精準(zhǔn)膀胱癌小鼠模型出發(fā)，揭示了MIBC獲得性化療耐藥半鱗狀分化的譜系可塑性新特征，提出了靶向CTSH促進(jìn)其終末鱗狀分化的分化治療新策略。雖然分化治療已經(jīng)在白血病治療，特別是我國(guó)科學(xué)家發(fā)展的全反式維甲酸+砷劑治療急性早幼粒白血病成功應(yīng)用，但在實(shí)體腫瘤中的嘗試大多不太成功。本研究可望對(duì)實(shí)體腫瘤的分化治療提供新思路。

該項(xiàng)研究工作的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括：一是構(gòu)建了基于基因編輯正常類器官的原發(fā)、原位、驅(qū)動(dòng)明確的新型膀胱癌模型，重現(xiàn)了膀胱癌化療全過(guò)程；二是發(fā)現(xiàn)了膀胱癌化療耐受呈現(xiàn)的一種新的譜系可塑性——“半鱗狀分化”；三是鑒定了耐藥膀胱癌新的治療靶點(diǎn)CTSH；四是闡明了靶向CTSH治療耐藥膀胱癌的分子細(xì)胞機(jī)制，提出實(shí)體腫瘤的分化治療策略。

陳崇教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期研究腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移、耐藥的分子機(jī)制。通過(guò)構(gòu)建原發(fā)、原位、驅(qū)動(dòng)基因明確的“精準(zhǔn)腫瘤動(dòng)物模型”，探究腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制，進(jìn)而基于機(jī)制和高通量篩選鑒定治療靶標(biāo)和藥物。前期發(fā)現(xiàn)了血液腫瘤發(fā)生、小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)移、膀胱癌化療耐藥等機(jī)制，相關(guān)工作發(fā)表在Nature、Nature Cancer、Cancer Discovery、Cancer Cell、STTT等。

該項(xiàng)研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)專項(xiàng)、四川大學(xué)華西醫(yī)院等經(jīng)費(fèi)支持。