《Frontiers in Oncology》：Patient-derived cell lines unveil COL1A2 as a predictor of docetaxel resistance in breast cancer
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本文通過建立激素受體陽性/人表皮生長因子受體2陰性（HR+/HER2-）乳腺癌患者源原發性癌細胞系（PCCL），成功模擬了腫瘤的異質性和藥物反應。研究發現，Ⅰ型膠原α2鏈（COL1A2）基因在多西他賽耐藥細胞中顯著高表達，并與新輔助化療（NACT）后病理完全緩解（pCR）率降低和患者無復發生存期（RFS）縮短顯著相關。該研究為預測乳腺癌對紫杉烷類藥物的化療敏感性提供了新型體外模型，并提示COL1A2可作為潛在的化療耐藥預測標志物，為HR+/HER2-型乳腺癌的精準治療策略優化提供了新的理論依據。
乳腺癌是全球女性中最常見的惡性腫瘤，化療是其重要治療手段，但化療耐藥是導致治療失敗的關鍵因素。在新輔助化療中，HR+/HER2-型乳腺癌患者往往反應不佳，因此深入探索其耐藥機制和開發有效預測模型至關重要。患者源原發性癌細胞系（PCCL）作為一種體外培養模型，能夠保留腫瘤的遺傳和微環境特征，是研究腫瘤耐藥機制的理想工具。
本研究成功從四名HR+/HER2-（Luminal B型，HER2無擴增）乳腺癌患者中建立了可傳代的PCCL。免疫組化和免疫熒光染色證實，這些細胞系中雌激素受體α（ERα）、孕激素受體（PR）和人表皮生長因子受體2（HER2）的表達與其來源腫瘤組織高度一致，驗證了模型與原發腫瘤的生物特征相符。通過CCK-8法檢測細胞對多西他賽的敏感性，結果顯示不同PCCL對多西他賽表現出異質性反應，其半數抑制濃度（IC50）值與臨床患者接受新輔助化療（AC-T方案）的影像學評估及術后病理結果具有一致性。例如，BC10細胞系在體外對多西他賽的IC50值最高，而其對應的患者在臨床治療中表現為疾病穩定（SD）和較差的Miller-Payne分級（G2）。
為了探索耐藥機制，研究團隊對多西他賽耐藥（BC4， BC10）和敏感（BC5， BC13）的PCCL進行了RNA測序。差異表達分析發現，耐藥組與敏感組之間存在2603個顯著差異表達的基因。通過構建蛋白質-蛋白質相互作用（PPI）網絡，并結合癌癥基因組圖譜（TCGA）、GEPIA2和GeneCards等公共數據庫進行交叉驗證，研究篩選出10個關鍵樞紐基因。其中，Ⅰ型膠原α2鏈（COL1A2）在多個數據集中被共同鑒定為與多西他賽耐藥相關的核心基因。
進一步的驗證與分析揭示了COL1A2的重要作用。定量實時聚合酶鏈反應（qRT-PCR）證實，COL1A2在耐藥細胞系（BC4， BC10）中的mRNA表達水平顯著高于敏感細胞系（BC5， BC13）。對TCGA數據庫的分析顯示，COL1A2在乳腺癌組織中表達顯著上調，且高表達COL1A2與患者較短的總生存期（OS）顯著相關。藥物敏感性分析進一步發現，COL1A2高表達與多西他賽的IC50值升高顯著相關，表明高表達的COL1A2能夠誘導細胞對多西他賽產生更強的抵抗。
在臨床層面，研究對54名接受AC-T新輔助化療的Luminal B型HER2陰性乳腺癌患者的腫瘤組織進行了免疫組化分析。結果顯示，COL1A2高表達與較差的化療反應密切相關。在Miller-Payne分級為G1和G2（療效較差）的患者中，有54.55%呈現COL1A2高表達；而在G4/G5（療效好）的患者中，僅有11.76%為高表達。值得注意的是，COL1A2的表達與多西他賽單藥治療階段的療效（根據實體瘤療效評價標準RECIST 1.1評估）呈顯著負相關，但與聯合方案中蒽環類和環磷酰胺治療階段的療效無顯著相關性。這表明COL1A2對紫杉烷類藥物（如多西他賽）的耐藥性具有相對特異性。
此外，單因素和多因素邏輯回歸分析表明，在HR+/HER2-乳腺癌患者中，COL1A2高表達與多西他賽治療反應率低和患者無復發生存期（RFS）縮短顯著相關。在組織切片中觀察到，COL1A2高表達區域，腫瘤細胞常被Ⅰ型膠原沉積所包繞，這些區域對化療的反應較弱。這可能是因為膠原沉積改變了腫瘤微環境的機械特性，通過整合素信號通路影響藥物滲透，或直接與藥物結合，從而降低化療效果。
綜合上述發現，本研究成功建立了一種能夠預測個體化療反應的乳腺癌PCCL平臺。通過該平臺結合多組學分析，鑒定出COL1A2是HR+/HER2-型乳腺癌多西他賽耐藥的關鍵關聯因子。臨床數據驗證了COL1A2高表達與患者對多西他賽的敏感性降低、病理完全緩解（pCR）率下降以及預后不良密切相關。因此，COL1A2有潛力成為一個預測乳腺癌紫杉烷類藥物耐藥的生物標志物，為臨床實現個體化化療方案選擇提供了新的思路和靶點。未來的研究需要進一步闡明COL1A2介導化療耐藥的具體分子機制，并探索其在腫瘤微環境重塑中的作用。
