NOTCH3通过P62–ROS信号通路调控肌成纤维细胞向CAF（癌相关纤维）的分化，从而促进膀胱癌的进展

摘要

癌相关成纤维细胞（CAFs）在膀胱癌（BLCA）的恶性进展中起着重要作用，但它们促进肿瘤进展的机制尚未完全明了。在这项研究中，我们将患者来源的CAFs与批量转录组学、单细胞转录组学、空间转录组学以及多队列临床数据相结合，系统地阐明了CAFs驱动BLCA进展的分子机制。通过对批量RNA测序、单细胞转录组学、空间转录组学、石蜡包埋组织的免疫组化及多重免疫荧光分析，以及对患者来源的正常成纤维细胞和CAFs进行PCR、免疫印迹和免疫荧光检测，我们一致发现膀胱癌中的CAFs中NOTCH3显著富集。沉默NOTCH3可减弱细胞外基质的沉积、成纤维细胞的收缩能力、细胞内活性氧（ROS）的积累以及其支持肿瘤生长的能力。从机制上看，TGF-β通过SMAD2与NOTCH3启动子结合诱导NOTCH3的转录。随后，NOTCH3招募HSPA8促进P62的K48连接泛素化及蛋白酶体降解，从而抑制P62–NRF2抗氧化通路并维持细胞内ROS的积累。恢复P62的表达或通过药物清除ROS能有效逆转由NOTCH3驱动的肌成纤维细胞分化及肿瘤生长的基质支持作用。在体内实验中，特异性删除CAFs中的NOTCH3显著抑制了肿瘤生长，减少了胶原沉积，并减轻了皮下和原位膀胱癌模型中的基质重塑。总体而言，这些发现表明CAFs内在的NOTCH3是通过整合上游TGF-β信号通路与氧化还原及蛋白质稳态调控来调节肌成纤维细胞分化的重要因子，突显了基质中的NOTCH3作为限制BLCA恶性进展的潜在治疗靶点。