TRPV4通道通过调控钙信号和机械感知促进膀胱癌进展及化疗抵抗的机制研究

本研究针对膀胱癌(BLCA)治疗进展缓慢的临床困境，聚焦瞬时受体电位香草素亚型4(TRPV4)通道在肿瘤进展中的作用。研究人员通过生物信息学分析结合体外实验证实，TRPV4在肌层浸润性膀胱癌(MIBC)中显著高表达，其介导的钙内流(Ca2+ influx)促进癌细胞增殖迁移，且与顺铂耐药性相关。该发现为靶向TRPV4克服膀胱癌化疗抵抗提供了新思路，具有重要转化价值。

　　

膀胱癌是全球第九大常见恶性肿瘤，其中肌层浸润性膀胱癌(MIBC)患者五年生存率不足50%。尽管免疫治疗等新疗法不断涌现，但近三十年来膀胱癌的基础治疗方案未有突破性进展，特别是对化疗药物产生耐药性的患者缺乏有效应对策略。研究表明，钙离子(Ca²⁺)稳态失衡与肿瘤进展密切相关，而瞬时受体电位香草素亚型4(TRPV4)作为机械敏感性钙通道，在多种癌症中异常表达，但其在膀胱癌中的作用机制尚不明确。

美国托莱多大学(University of Toledo)的研究团队在《The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics》发表重要研究成果。研究人员通过整合UALCAN和TCGA数据库的生物信息学分析，结合体外细胞实验和小鼠异种移植模型，系统阐明了TRPV4在膀胱癌恶性进展中的关键作用。研究采用的主要技术包括：1）基于408例膀胱癌组织的生物信息学挖掘；2）钙成像技术检测TRPV4介导的Ca²⁺内流；3）细胞迁移和增殖功能实验；4）不同刚度ECM凝胶的机械响应测试；5）顺铂敏感/耐药细胞的蛋白质印迹分析。

【TRPV4表达在晚期BLCA组织中更高】
通过分析TCGA数据库发现，TRPV4 mRNA在膀胱癌组织中的表达量显著高于正常组织（p≤0.01），且在MIBC阶段呈现明显上调。单细胞测序数据进一步显示，TRPV4主要在膀胱恶性细胞中高表达，而非肿瘤微环境中的免疫细胞。

【TRPV4在BLCA细胞中功能性表达并与侵袭性相关】
蛋白质印迹证实，高侵袭性T-24细胞的TRPV4蛋白表达量是正常尿路上皮细胞SV-HUC-1的2.3倍（p≤0.01）。钙成像显示，TRPV4激动剂GSK1016790A诱导的Ca²⁺内流在T-24细胞中更为显著，提示TRPV4功能活性与肿瘤恶性程度正相关。

【TRPV4是基质刚度介导的BLCA细胞铺展所必需】
在模拟肿瘤硬度的50kPa ECM凝胶上，T-24细胞的铺展面积较正常细胞增加3.1倍（p≤0.0001）。免疫荧光显示其具有更发达的应力纤维（F-actin）和黏着斑（vinculin），这种机械敏感性依赖TRPV4通道活性。

【BLCA细胞呈现TRPV4依赖性增殖和迁移】
XTT实验显示TRPV4拮抗剂GSK2193874使T-24细胞增殖降低62%（p≤0.01）。Transwell实验证实，抑制TRPV4可使癌细胞迁移能力降至正常细胞水平，表明TRPV4是维持膀胱癌转移表型的关键分子。

【TRPV4赋予BLCA细胞化疗抵抗】
在顺铂敏感细胞UM-UC-3中，化疗药物使TRPV4蛋白表达下降71%（p≤0.01），Ca²⁺内流减少；而耐药细胞T-24的TRPV4表达和功能均未受影响。小鼠异种移植实验进一步验证，顺铂治疗仅在对药物敏感的肿瘤中下调TRPV4表达。

这项研究首次系统揭示了TRPV4通过双重机制促进膀胱癌进展：一方面作为机械传感器增强癌细胞对 stiff微环境的适应；另一方面通过维持Ca²⁺信号通路驱动增殖迁移。特别重要的是，TRPV4的表达稳定性与化疗抵抗直接相关，这为临床预测治疗反应提供了潜在生物标志物。研究人员指出，针对TRPV4的靶向药物可能成为克服MIBC化疗抵抗的新策略，尤其对老年患者具有重要临床价值。该发现不仅拓展了对膀胱癌发病机制的认知，也为开发联合治疗方案提供了理论依据。