基于男性乳腺癌相关成纤维细胞的六基因标志物组在前列腺肿瘤预后预测中的新发现

《Journal of Translational Medicine》：A novel six-biomarker panel identified from male breast cancer-associated fibroblasts demonstrates prognostic power for prostate tumors

本研究针对男性乳腺癌(BC)研究稀缺且缺乏特异性治疗策略的现状，通过RNA测序技术对比分析男女乳腺癌相关成纤维细胞(CAFs)转录组差异，鉴定出12个在男性乳腺癌CAFs中显著上调的基因。研究人员利用前列腺癌(作为男性特异性肿瘤模型)多组学数据集，通过K-means聚类和决策树算法筛选出具有预后价值的六基因标志物组(ASPN、COL4A1、COL4A2、COL5A3、COMP和FN1)。该标志物在TCGA、DKFZ、GSE54460和MSK四个独立队列中均能有效预测患者生存结局，为前列腺癌风险分层提供了新型基质来源的分子工具(专利号102024000009883)。

　　

在肿瘤研究领域，男性乳腺癌如同一位"被遗忘的少数派"——虽然仅占所有乳腺癌病例的1%，但其生物学特性与女性乳腺癌存在显著差异。由于病例稀少，男性乳腺癌研究长期处于滞后状态，临床治疗往往直接套用女性乳腺癌方案，缺乏针对性。与此同时，前列腺癌作为男性最高发的恶性肿瘤，虽研究较为深入，但其高度异质性仍是精准治疗的重大挑战。这两种男性特异性肿瘤共享激素依赖特性，且肿瘤微环境(TME)中癌症相关成纤维细胞(CAFs)均扮演关键角色，这为跨癌种比较研究提供了独特视角。

意大利卡拉布里亚大学研究团队在《Journal of Translational Medicine》发表的最新研究，创新性地从男性乳腺癌CAFs入手，通过多组学分析挖掘出具有跨癌种预后价值的生物标志物。研究人员首先从10例女性浸润性乳腺导管癌和3例男性浸润性乳腺导管癌手术标本中分离原代CAFs，通过免疫荧光染色验证其α-SMA(α-平滑肌肌动蛋白)阳性标志物特征。随后采用RNA测序(RNA-seq)技术进行转录组分析，使用Illumina NovaSeq 6000平台(150PE模式)，通过STAR(v2.7.0)比对至GRCh38人类参考基因组，RSEM(v1.3.3)进行基因表达定量，edgeR进行差异表达分析(FDR≤0.1，logFC>|0.5|)。

主要技术方法概述

研究整合湿实验与干实验方法：1) 原代CAFs分离培养：从手术标本中酶解分离，限定传代次数≤10代以保持细胞特性；2) 转录组分析：采用RNA-seq技术检测男女乳腺癌CAFs差异表达基因；3) 多队列验证：利用TCGA前列腺腺癌队列(498例肿瘤/52例正常)和DKFZ(n=94)、GSE54460(n=106)、MSK(n=131)三个独立数据集；4) 生物信息学分析：包括K-means聚类、决策树分类、生存分析(Kap lan-Meier曲线与log-rank检验)和通路富集分析(ReactomePA与clusterProfiler包)。

男女乳腺癌CAFs转录组特征差异

转录组分析揭示男女乳腺癌CAFs存在775个差异表达基因(DEGs)，其中男性乳腺癌CAFs中282个基因上调，493个基因下调。通路富集分析显示显著生物学分歧：女性来源CAFs高表达基因主要富集于细胞周期相关通路，而男性来源CAFs则显著富集于细胞外基质(ECM)重构和细胞运动相关通路。这种分化提示男女乳腺癌CAFs可能通过不同机制影响肿瘤行为——女性CAFs偏向增殖调控，男性CAFs则更倾向于促进侵袭转移。

候选基因筛选与前列腺癌预后模型构建

研究人员从男性乳腺癌CAFs上调基因中筛选出12个核心基因(ASPN、COL4A1、COL4A2、COL4A5、COL5A3、COMP、EFEMP1、EMILIN2、FMOD、FN1、LAMA1和VTN)，这些基因在多个富集类别中重复出现，提示其在CAFs功能中的核心地位。鉴于男性乳腺癌队列规模限制，研究转向前列腺癌数据集进行验证。通过K-means聚类将TCGA前列腺癌患者分为两个亚群：簇1(n=237)和簇2(n=271)。簇2患者9个基因(除EMILIN2、FMOD和LAMA1外)表达显著升高，且与更短的无病生存期、更高Gleason评分和更晚病理分期显著相关。

六基因标志物组的验证与临床关联

决策树分类模型进一步精炼标志物组合，确定ASPN、COL4A1、COL4A2、COL5A3、COMP和FN1六个基因为最关键预后指标。该六基因标志物在三个独立验证队列(DKFZ、GSE54460和MSK)中均保持预测效力：高表达组患者生化复发风险显著增加，肿瘤恶性程度更高。值得注意的是，高表达组肿瘤基质含量(通过ESTIMATE算法评估)显著增加，证实这些标志物的基质细胞来源特性。

讨论与意义

该研究首次系统比较男女乳腺癌CAFs转录组差异，并成功将男性乳腺癌CAFs特征基因转化为前列腺癌预后工具。六基因标志物均与ECM重构密切相关：胶原蛋白家族成员(COL4A1、COL4A2、COL5A3)构成肿瘤基质骨架，ASPN(asporn)和COMP(软骨寡聚基质蛋白)调节多种致癌信号通路，FN1(纤连蛋白1)参与细胞粘附与迁移。这些分子共同塑造免疫抑制性微环境，促进肿瘤进展。

与传统基于上皮肿瘤细胞的预后标志物(如Oncotype DX GPS、Decipher等)相比，该CAFs来源标志物提供互补性基质视角。其临床优势在于：1) 标志物数量少(6个)，易于临床转化；2) 聚焦基质成分，减少肿瘤异质性干扰；3) 在多队列中验证稳健。研究局限性在于男性乳腺癌直接验证不足，未来需通过前瞻性研究和免疫组化进一步确认其在男性乳腺癌中的适用性。

本研究开辟了通过罕见男性肿瘤微环境研究指导常见男性肿瘤精准医疗的新范式，为前列腺癌风险分层提供了新型分子工具，同时为男性乳腺癌生物学研究提供重要线索。这些ECM相关基因不仅作为预后指标，更可能成为未来靶向肿瘤基质的治疗靶点。