膀胱癌是泌尿系统常见的恶性肿瘤之一,符合手术指征的膀胱癌患者的治疗方案目前主要是以手术治疗联合术后膀胱灌注治疗为主。对于晚期不可切除或转移性膀胱癌目前的治疗手段无法令人满意。膀胱癌中有较高比例的患者存在肿瘤的成纤维细胞生长因子受体3（Fibroblast growth factor receptor 3,FGFR3）的激活突变,这种突变使得膀胱癌的FGFR3信号通路被异常激活。针对这类FGFR3异常激活的病人,美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration,FDA）批准了厄达替尼这种广谱的FGFR类抑制剂用于这类膀胱癌患者的靶向治疗。尽管厄达替尼能够使得40%左右的存在FGFR3激活的患者获益,但这意味着仍有超过一半的患者对这种靶向疗法反应不佳,甚至还有一部分患者在使用这种靶向药物治疗无效后肿瘤进展加快。随着以PD-1/PD-L1抗体为代表的免疫检查点疗法的发展,免疫疗法在多种肿瘤中取得了令人瞩目的突破进展。在膀胱癌中,PD-1抗体的使用让一部分患者从中获益,但总体来看,免疫检查点疗法在膀胱癌患者中的有效率仅为15%左右,多数患者无法从这种新疗法中获益。因此,目前亟需对于晚期不可切除或转移性膀胱癌开发新的治疗方案来改善这部分患者的整体预后。本研究旨在探究膀胱癌中FGFR3的激活与肿瘤细胞免疫检查点PD-L1的关系,进而探究FGFR3的活化状态与CD8+T细胞介导的肿瘤免疫监视作用的关系,进一步通过在膀胱癌小鼠模型中联合应用FGFR抑制剂与免疫检查点抑制剂来探究靶向联合免疫治疗方案在FGFR3激活的膀胱癌治疗中的作用效果及其具体机制。本研究从临床问题出发,应用动物模型结合细胞实验,首次证明了 FGFR3能够影响膀胱癌细胞PD-L1的水平进而影响以CD8+T细胞为代表的膀胱癌免疫监视系统,FGFR3在被厄达替尼或使用shRNA等手段抑制后,膀胱癌细胞的PD-L1水平显著升高,肿瘤免疫微环境中的CD8+T细胞的肿瘤细胞杀伤作用被显著抑制。NEDD4是HECT结构域家族的E3泛素连接酶,它的主要功能是识别并且添加泛素链至目的分子。目前关于NEDD4的研究主要集中在其参与肿瘤进展和转移,但其在肿瘤免疫过程中发挥的作用尚不清楚。我们的研究首次证明了激活的FGFR3能够与NEDD4结合,并使其磷酸化,进而促使NEDD4对PD-L1发挥泛素化作用。在膀胱癌细胞中,NEDD4能够与PD-L1结合并对其进行K48位泛素化修饰从而引起PD-L1的蛋白降解,进而调控CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫。NEDD4敲除能够升高膀胱癌细胞的PD-L1并抑制CD8+ T细胞介导的抗肿瘤免疫,从而使得膀胱肿瘤在小鼠体内生长速度加快。由于靶向药物和免疫疗法在治疗膀胱癌过程中的作用机制不同,理论上不会存在交叉耐药性,具有潜在的联合用药可能。尽管目前已开展了几个靶向联合免疫用药治疗膀胱癌的临床试验,但由于入组标准不同,其最终治疗效果存在争议。我们的研究应用小鼠原位膀胱癌模型和人源化免疫系统PDX膀胱癌小鼠模型,首次在动物实验水平证实了厄达替尼联合PD-1抗体这种靶向联合免疫治疗策略治疗膀胱癌的良好效果,揭示了这种联合给药能够在抑制肿瘤细胞增殖的同时进一步激活CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫的具体作用机制。本研究中,我们发现厄达替尼抑制FGFR3活性后导致NEDD4的磷酸化过程被抑制,从而导致NEDD4对PD-L1的泛素化修饰作用被抑制,使得膀胱癌细胞PD-L1升高,进而造成对CD8+T细胞的免疫抑制作用。PD-1抗体的联合使用能够恢复CD8+T细胞的功能,从而发挥靶向治疗和免疫治疗的协同作用效果,抑制膀胱癌的疾病进展。本研究的发现能够为临床治疗膀胱癌提供新的潜在治疗方案,造福广大临床患者。