靶向膀胱癌微环境的治疗新策略——MSC代谢物犬尿氨酸通过AMPK通路促进膀胱癌进展

在205名膀胱癌患者中，发现间质丰富组的肿瘤体积、T分期、血管浸润率和高病理级别显著高于间质贫乏组（P<0.05），提示间质的丰富程度与肿瘤的恶性特征呈正相关。通过TCGA数据集分析显示，较高的MSCs浸润和间质评分与较差的总体生存率显著相关（P<0.05）。流式细胞术证实MSCs在膀胱癌组织中占总细胞群体的比例约为0.023%至1.490%，提示阐明MSC对膀胱癌的作用及机制非常必要。

2、MSCs促进膀胱癌细胞在体内外的进展

通过在转移共培养板中与UMUC-3和T24细胞共培养，实验结果显示，这些膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力显著增强（所有p<0.05）。Western blot分析表明，与MSCs共培养后，EMT相关因子N-cadherin和Vimentin的表达显著增加，而E-cadherin的表达则降低。这些结果表明，MSCs促进了膀胱癌细胞的恶性表型。此外，在小鼠异种移植实验中，共注射组的肿瘤形成时间明显短于对照组，且肿瘤生长速度在各个时间点上均显著快于对照组，说明MSCs在肿瘤发展中起到促进作用。

3、MSCs增强线粒体的质量和数量以促进膀胱癌的进展

MSC处理的UMUC-3细胞显示出显著提高的线粒体膜电位（MMP）。细胞的氧气消耗率（OCR）、ATP生成和最大呼吸能力也显著增加。这些结果通过电子显微镜观察得到进一步支持，UMUC-3细胞中健康线粒体数量增加，并且与线粒体自噬相关的PINK1和PARK2蛋白、生物发生相关的PGC1α、NRF1、TFAM蛋白、线粒体裂变融合相关蛋白MFN2和DRP1蛋白表达均显著上升，表明MSCs促进了膀胱癌线粒体代谢，为肿瘤细胞提供了更多的ATP。

4、MSCs通过激活AMPK通路增强癌细胞的线粒体功能

免疫印迹分析结果表明，MSC共培养后UMUC-3细胞中PKA和LKB1的表达显著上调，导致AMPK的磷酸化。AMPK抑制剂可阻断MSCs对膀胱癌细胞的促肿瘤效应，尤其是PGC1A、NRF1、TFAM、DRP1和MFN2等线粒体相关蛋白的表达上调。

5、MSCs分泌色氨酸代谢产物Kynurenine以激活AMPK通路

MSC条件培养基（MSC-CM）能够有效促进膀胱癌细胞的增殖。非靶向代谢组学分析显示，与对照培养基相比，MSC-CM中Kynurenine（Kyn）的浓度显著升高。Kyn处理后，UMUC-3细胞的增殖和迁移能力显著增强，且通过激活AMPK通路进一步推动线粒体功能的改善，说明Kyn是MSC促瘤作用的功能物质。

6、尿液中的Kyn水平与膀胱癌恶性程度正相关

尿液中的Kyn浓度在高级膀胱癌患者中显著高于正常组（P<0.05），并且与肿瘤大小和Ki67阳性细胞百分比呈正相关（r=0.41和r=0.44）。Kyn水平不仅与膀胱癌的恶性程度密切相关，可能还在膀胱癌的进展中起到重要作用。

7、IDO1抑制剂可逆转MSCs在体内外的促肿瘤效应

IDO1（色氨酸2,3-双加氧酶1）在色氨酸代谢中起关键作用。Linrodostat作为IDO1抑制剂，能够显著降低MSCs中IDO1的表达，进而抑制Kyn的生成，逆转MSCs对膀胱癌细胞的促肿瘤效应。在小鼠模型中，Linrodostat处理组的肿瘤生长速度显著减缓，且肿瘤重量较对照组显著降低。监测小鼠的体重未发现显著差异，表明Linrodostat在体内具有良好的安全性。IDO1抑制剂能够有效干扰MSCs对UMUC-3细胞的MMP超极化效应，且影响MSC在调节线粒体质量和数量方面的作用。