I型胶原蛋白年龄相关变化促进BRAFV600E突变黑色素瘤侵袭及靶向治疗耐药的三维基质机制研究

本研究针对BRAFV600E突变黑色素瘤靶向治疗耐药难题，通过构建年轻与年老I型胶原三维基质模型，首次揭示胶原老化通过YAP/AXL通路增强肿瘤侵袭性并降低vemurafenib疗效。该发现为老年患者肿瘤微环境干预策略提供了新靶点。

　　

黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤癌，BRAF^V600E靶向药物vemurafenib虽能改善预后，但耐药性问题始终悬而未决。近年研究发现，肿瘤微环境中的I型胶原（type I collagen）随年龄增长会发生结构重塑，但其对黑色素瘤行为的影响机制尚不明确。这一科学问题引起了法国兰斯大学（Université de Reims Champagne-Ardenne）研究团队的关注，他们在《Biomedicine》发表的研究首次系统揭示了胶原老化如何通过机械生物学机制促进肿瘤恶性进展。

研究团队创新性地采用了三维（3D）胶原基质培养体系，结合反射显微镜、CT-FIRE纤维分析、ElastoSens?生物力学检测等技术，对比分析了年轻（2月龄）与年老（2岁龄）大鼠尾腱提取的I型胶原特性。通过1205Lu和SKMEL28两种BRAF^V600E突变黑色素瘤细胞模型，结合体外3D培养和裸鼠异种移植实验，系统评估了胶原老化对肿瘤生物学行为的影响。

3.1 胶原老化特异性促进3D培养模型肿瘤增殖
研究发现年老胶原在3D模型中显著增加1205Lu细胞增殖（p<0.001），而2D培养无此效应。Calcein-AM染色显示年老胶原中活细胞数量明显增多，但细胞周期和凋亡未受影响，提示增殖差异源于基质机械特性改变。

3.3 三维微环境介导靶向治疗耐药
vemurafenib对1205Lu细胞的IC₅₀在年老胶原中升高78%（3.79→6.76 μM），SKMEL28细胞也呈现类似趋势。值得注意的是，这种耐药性仅在3D模型中显现，证实了基质空间结构的关键作用。

3.4 胶原纤维老化特征量化分析
CT-FIRE软件解析显示：年老胶原纤维更短（中位数16.98→15.01 μm）、更薄（1.19→0.94 μm）但更直（直度0.93→0.95）。生物力学检测证实其刚度增加81%（G'值1553→2815 Pa），为后续机制研究奠定基础。

3.5 YAP核转位激活机械传导通路
免疫荧光显示1205Lu细胞在年老胶原中YAP蛋白表达量增加，核质比显著升高（p<0.001），表明机械敏感转录因子YAP（Yes-Associated Protein）的激活可能是耐药关键机制。

3.6 年老胶原增强侵袭表型依赖AXL上调
3D球体侵袭实验显示，年老胶原使1205Lu细胞侵袭面积增加2.1倍（p<0.05）。qPCR检测发现AXL mRNA表达特异性上调，而MITF/AXL平衡在单细胞培养时不受影响，提示球体培养可更好模拟体内微环境交互。

3.7 AXL/GAS6轴调控侵袭表型
AXL抑制剂Bemcentinib可完全阻断年老胶原的促侵袭作用，而其配体GAS6能进一步加剧该效应。这为靶向干预提供了明确路径。

3.8 体内验证胶原老化降低治疗响应
裸鼠移植模型证实，vemurafenib仅能抑制年轻胶原组肿瘤生长（体积增长比8.7 vs 11.9倍），年老胶原组则完全耐药（11.6 vs 12.6倍）。组织学分析发现年老胶原组更易发生肌肉浸润和转移。

这项研究开创性地证实了I型胶原年龄相关重塑通过YAP-AXL轴双重调控黑色素瘤恶性表型：一方面通过机械转导通路诱导靶向治疗耐药，另一方面增强侵袭转移能力。该发现不仅解释了老年患者疗效差异的基质机制，更为联合靶向药物与微环境调节剂的精准治疗策略提供了理论依据。研究强调在抗癌药物研发中需充分考虑患者年龄相关的基质变化，为克服肿瘤耐药这一临床难题开辟了新思路。