研究背景:近年来,免疫检查点抑制剂在膀胱癌中的应用取得了重大进展。尤其以PD-L1/PD-1阻断剂为代表的免疫治疗,其已成为晚期膀胱癌患者的最具潜力的药物之一。尽管PD-L1/PD-1阻断剂免疫治疗明显改善了晚期膀胱癌患者的预后,但仍有一部分患者面临着对其临床反应性不高问题,推测在膀胱癌微环境中尚存在一些未明确的影响PD-L1/PD-1阻断剂治疗疗效的复杂网络调节因素。目前的研究表明肿瘤相关巨噬细胞、TGF-β、肿瘤糖酵解均与PD-L1/PD-1阻断剂治疗抵抗相关,但是这三者在膀胱癌微环境的交互作用仍缺乏系统而深入的研究。因此,本研究旨在探讨肿瘤相关巨噬细胞、TGF-β和糖酵解在膀胱癌微环境中的交互作用。方法:利用TCGA数据库分析膀胱癌微环境中肿瘤相关巨噬细胞浸润和糖代谢水平的相关性及其预后价值。为进一步研究膀胱癌细胞与肿瘤相关巨噬细胞之间的相互作用,通过乳酸和膀胱癌细胞培养上清干预THP-1细胞分化来源的肿瘤相关巨噬细胞,TGF-βELISA试剂盒检测肿瘤相关巨噬细胞分泌TGF-β的能力,同时将膀胱癌细胞与巨噬细胞共培养,检测TGF-β的分泌水平。膀胱癌细胞培养体系中加入乳酸抑制剂干预后,再与肿瘤相关巨噬细胞共培养,检测TGF-β的分泌水平。为探究具体的作用机制,通过乳酸干预肿瘤相关巨噬细胞,检测HIF-1α基因及蛋白表达水平,然后加入HIF-1α阻断剂,检测其对TGF-β分泌水平的影响。为进一步分析TGF-β对膀胱癌糖酵解的影响,我们首先将膀胱癌细胞与肿瘤相关巨噬细胞共培养,检测GLUT1、糖酵解关键酶（HK2、PKM2、LDHA）基因及蛋白的表达水平以及乳酸水平,然后加入TGF-β阻断型抗体,检测上述因子的变化。同时检测共培养后相关调节通路:Smad2/3、Akt-m TOR、Erk1/2的活化情况,然后反向阻断上述通路,检测其对膀胱癌糖酵解的影响。为研究肿瘤相关巨噬细胞分泌的TGF-β对膀胱癌PD-L1表达的影响,通过将膀胱癌细胞与肿瘤相关巨噬细胞共培养,检测PD-L1表达水平,然后加入TGF-β阻断型抗体,再次检测PD-L1表达水平的变化结果:通过分析TCGA数据库发现膀胱癌肿瘤微环境中糖代谢水平与肿瘤相关巨噬细胞的浸润呈正相关,并且两者均与膀胱癌患者的不良预后密切相关。我们进一步研究了两者在膀胱癌微环境的相互作用,结果显示乳酸作为膀胱癌糖酵解的主要产物可以通过HIF-1α途径促进肿瘤相关巨噬细胞分泌TGF-β。同时我们也发现肿瘤相关的巨噬细胞可通过分泌TGF-β促进膀胱癌细胞糖酵解相关基因的表达及其乳酸产生。进一步的机制研究发现肿瘤相关巨噬细胞分泌的TGF-β可通过Smad2/3、Akt-m TOR、Erk1/2通路促进膀胱癌的糖酵解及乳酸产生。此外,肿瘤相关的巨噬细胞分泌的TGF-β也能上调膀胱癌细胞PD-L1的表达水平。结论:在膀胱癌微环境中,癌细胞的代谢重编程与肿瘤相关巨噬细胞功能重塑之间存在重要的交互作用,一方面糖酵解增强的膀胱癌细胞可通过乳酸诱导肿瘤相关巨噬细胞发生功能重塑,进而促进其分泌TGF-β,而乳酸重塑的肿瘤相关巨噬细胞又可通过TGF-β通路促进膀胱癌糖酵解及乳酸产生,进而形成TGF-β正反馈通路。此外,膀胱癌微环境中TGF-β又可促进PD-L1的表达,从而促进膀胱癌的免疫逃逸和抗肿瘤免疫。