LASS2通过神经酰胺通路增加膀胱癌干细胞顺铂敏感性的研究

Bladder cancer is one of the most common urological malignancy. Cisplatin-based combination chemotherapy is widely used for the bladder cancer treatment after radical cystectomy, but most patients will suffer chemotherapy resistance. Thus, for a new method of chemotherapy-sensitization, it is of great importance to investigate the mechanism of chemotherapy resistance. Emerging data suggest that the expression of LASS2 is related to chemotherapy resistance of cisplatin, and LASS2 is required for the ceramide synthesis and regulates the enzyme involved in ceramide metabolic pathway. In addition, ceramide metabolic pathway may be closely associated with self-renewal and chemotherapy resistance of cancer stem cells. Thus, we hypothesize that LASS2 enhances the drug susceptibility of bladder cancer stem cells through inhibiting ceramide pathways. Then, we intend to investigate the effect of LASS2 on the self-renewal, tumorigenesis and drug-resistance of bladder cancer stem cells based on the correlations between cisplatin resistance and LASS2. Then we explore the molecular mechanism of ceramide metabolic pathway in the LASS2 effect and preliminarily evaluate the chemotherapy-sensitization function of overexpressing LASS2. This project will help to clarify the new mechanism of bladder cancer chemotherapy resistance and will provide new data and ideas for the sensitization of bladder cancer chemotherapy.

膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一，基于顺铂的化疗广泛用于根治性膀胱切除术后辅助治疗，但大部分患者最终会出现化疗抵抗。因此，进行膀胱癌化疗抵抗的机制研究，探索新的化疗增敏方案，是目前膀胱癌研究领域的重要方向。我们的前期工作和该领域的研究进展表明，LASS2表达水平与膀胱癌细胞对顺铂的敏感性密切相关，而LASS2参与神经酰胺合成并可能调节神经酰胺代谢相关酶，神经酰胺通路可能对维持肿瘤干细胞的干性和耐药性起重要作用。据此我们提出科学假设：LASS2通过抑制神经酰胺通路来增加膀胱癌干细胞对化疗药物的敏感性。本项目拟在研究LASS2和化疗抵抗相关性的基础上，阐明LASS2对膀胱癌干细胞自我更新能力、致瘤性和耐药性影响，并进一步探究LASS2对膀胱癌干细胞的影响是否依赖于神经酰胺通路。本项目的预期结果，有助于加深对膀胱癌化疗抵抗机制的理解，为膀胱癌化疗增敏提供新的依据和思路。

膀胱癌是泌尿系统常见的恶性肿瘤，基于顺铂的化疗广泛用于膀胱癌的辅助或新辅助治疗，但大部分患者最终会出现化疗抵抗。因此，进行膀胱癌化疗抵抗的机制研究，探索化疗增敏方案，是目前膀胱癌研究领域的重要方向。在本项目中，我们通过组织病理学和生信分析研究膀胱癌组织的LASS2和神经酰胺水平，对患者的复发、转移、进展和生存期等情况进行随访，分析 LASS2与顺铂耐药性和膀胱癌患者预后的关系。然后分离鉴定BCSCs，研究 LASS2 表达上调或下调情况下对肿瘤细胞中 BCSCs 的比例、干细胞特性和耐药性的影响。检测耐药相关基因和干细胞相关基因表达的改变，并探寻LASS2的分子机制。最后通过体外实验进一步验证体外实验的结论并初步评估过表达 LASS2对增加化疗敏感性的潜在作用。通过本课题的研究，我们得到了一些重要结果：1. LASS2的缺失与膀胱癌顺铂耐药和预后不良密切相关；2. LASS2的缺失赋予膀胱癌干细胞样表型；3. LASS2抑制BCSCs的干细胞特性和顺铂耐药性；4. LASS2可以抑制β-catenin核转位，诱导p-β-catenin在细胞质累积，从而来减弱Wnt/β-catenin信号通路，进而抑制干细胞相关基因和ABCC2的表达；5. PP2A失活是LASS2诱导p-β-catenin在细胞质累积的必要条件；6. 过表达LASS2联合tankyrase抑制剂XAV939可以最大程度抑制β-catenin核转位，显著增加顺铂敏感性并抑制膀胱癌肿瘤进展。这些研究结果将有助于解释膀胱癌化疗抵抗机制，为增加膀胱癌顺铂敏感性和抑制肿瘤进展提供新思路。