X 型胶原α1 在恶性肿瘤中的研究进展

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2025.03.009

本综述旨在总结COL10A1 在肿瘤生物学中的作用，特别是其在肿瘤进展、免疫调节中的影响，以及其作为治疗靶点的潜力。本文还指出了当前研究中的一些空白，尤其是在揭示COL10A1 与各种信号通路及免疫反应的详细分子机制方面的不足。未来的研究，特别是大规模临床试验，亟需验证COL10A1 作为可靠的癌症预后和治疗生物标志物的价值。通过靶向COL10A1 或其相关通路，可能开发出新的治疗策略，从而改善癌症治疗效果，并增强患者的免疫反应。

关键词: X型胶原α1（COL10A1）, 恶性肿瘤, 肿瘤微环境, 上皮-间质转化, 靶向治疗

This review aims to summarize the role of COL10A1 in cancer biology，particularly its impact on tumor progression，immune modulation，and its potential as a therapeutic target.The paper also highlights some gaps in current research，especially in terms of understanding the exact molecular mechanisms linking COL10A1 to various signaling pathways and immune responses.Future research，especially large-scale clinical trials，is urgently needed to validate the value of COL10A1 as a reliable cancer prognostic and therapeutic biomarker.By targeting COL10A1 or its associated pathways，new therapeutic strategies could be developed to improve cancer treatment outcomes and enhance the patient's immune response.

Key words: Type X collagen α1, Malignant tumors, Tumor microenvironment, Epithelialmesenchymal transition, Molecular targeted therapy

图1 （By Figdraw）COL10A1 基因结构及其编码α1 链结构域与相关突变位点图。图a 为COL10A1 基因内含子-外显子结构图；图b 为α1 链示意图注：外显子及内含子由上方方框及中间的两条横线组成，基因中的数字表示碱基对的外显子和内含子的大小，开放阅读框可编码相应的蛋白区域；图b 中水平线表示5'和3'非编码区（UTR），方框从左至右依次：信号肽（S）、N 末端非胶原结构域（NC2）、三螺旋结构域（trihelix）、C 末端非胶原结构域（NC1）。每个蛋白质结构域中的氨基酸数目显示在下方。最下面三个方框表示基因突变位点的区域，Gly18Arg 为胶原蛋白α 链的第18 位甘氨酸被精氨酸取代；Gly18Glu 为胶原蛋白α 链的第18 位甘氨酸被谷氨酸取代；Pro45Ser 为胶原蛋白α 链的第45 位脯氨酸被丝氨酸取代；Gly288Arg 为胶原蛋白α 链的第288 位甘氨酸被精氨酸取代；Gly139Cys 为胶原蛋白α 链的第139 位甘氨酸被半胱氨酸取代

表1 COL10A1 与肿瘤

作者	时间	肿瘤	COL10A1表达	信号通路	临床意义
蒋炳林，等^［27］	2019	结直肠癌	上调	未涉及	COL10A1 可作为早期结直肠癌诊断的潜在标志物。
Kahlert UD， et al^［28］	2022	结直肠癌	上调	未涉及	COL10A1 在结直肠癌中高表达，预测转移及免疫反应，可能作为预后标志物。
He C， et al^［30］	2022	结直肠癌	上调	未涉及	视锥蛋白样基因1 通过靶向COL10A1 促进结直肠癌细胞增殖、迁移和侵袭。
Cai S， et al^［29］	2023	结直肠癌	上调	未涉及	COL10A1 在结直肠癌中过表达，预测患者预后并与免疫浸润相关。
Yang W， et al^［37］	2021	乳腺癌	上调	未涉及	COL10A1 可通过上调脯氨酰4- 羟化酶β 多肽表达促进乳腺癌恶性进展。
Zhou W， et al^［34］	2022	乳腺癌	上调	未涉及	COL10A1 在乳腺癌中高表达，预示不良预后，可作为潜在治疗靶点。
Bao S， et al^［35］	2022	乳腺癌	上调	未涉及	COL10A1 是乳腺癌诊断基因，调节免疫细胞影响癌细胞。
Liu， J， et al^［33］	2024	乳腺癌	上调	PI3K/AKT 通路	COL10A1 通过ITGB1-PI3K/AKT 信号通路促进三阴性乳腺癌细胞的生长和转移；促进EMT。
Peng J， et al^［31］	2024	乳腺癌	上调	Wnt/β-catenin通路	COL10A1 在三阴性乳腺癌中高表达，促进细胞增殖、迁移和肿瘤血管生成，可能通过Wnt/β-catenin 信号通路调控，导致不良预后；促进EMT
彭景，等^［32］	2024	乳腺癌	上调	未涉及	COL10A1 高表达促进三阴性乳腺癌细胞增殖、迁移及EMT，预示恶性进程。
Wen Z， et al^［38］	2022	胰腺癌	上调	MEK/ERK 通路DDR2 依赖性通路	COL10A1 通过DDR2 激活MEK/ERK 通路，促进胰腺癌细胞增殖、迁移和EMT。
Liu Q， et al^［39］	2022	胰腺癌	上调	TUG1/miR-144-3p/COL10A1 轴	COL10A1 在胰腺癌中高表达，与临床特征、不良预后和免疫浸润相关，TUG1/miR-144-3p 调控其表达。
Xu Q， et al^［40］	2023	胰腺癌	上调	未涉及	COL10A1 为胰腺癌中的枢纽基因，敲低COL10A1 可抑制癌细胞的增殖、迁移和侵袭。
Zhang X， et al^［41］	2023	胰腺癌	上调	未涉及	COL10A1 上调是胰腺癌的潜在诊断靶点。
Wang T， et al^［42］	2024	胰腺癌	上调	未涉及	血浆COL10A1 水平对胰腺导管腺癌具有诊断和预后价值，可作为生物标志物。
Liang Y， et al ^［19］	2020	肺癌	上调	DDR2/FAK信号通路	DDR2 激活FAK 信号通路，促进肺癌的侵袭和转移；促进EMT。
Andriani F， et al^［43］	2018	肺癌	上调	未涉及	COL10A1 可能是女性预测NSCLC 的潜在的生物标志物。
Guo Q， et al^［44］	2019	肺癌	上调	miR-384调控通路	COL10A1 受到miR-384 的调控， miRNA-384 的升高会抑制COL10A1的表达，从而促进NSCLC 细胞的凋亡与自噬。
Li Y， et al^［45］	2022	肺癌	上调	未涉及	COL10A1 通过METTL3 调节mRNA m6A 修饰，促进癌症相关成纤维细胞对肺鳞癌细胞的增殖与肿瘤生长。
Li T， et al^［48］	2018	胃癌	上调	TGF-β1/Smad2信号通路SOX9 调控通路	COL10A1 通过TGF-β1-SOX9 轴调控胃癌进展，可能成为潜在生物标志物和治疗靶点；促进EMT。
Aktas SH， et al^［50］	2022	胃癌	上调	未涉及	COL10A1 与SOX9 基因共表达，N110T 和H165R 突变可能促进胃癌进展。
Zhang M， et al^［20］	2022	胃癌	上调	未涉及	COL10A1 高表达通过LEF1 和Wnt2 调控，可能促进胃癌进展并导致不良预后。
Shen N， et al^［49］	2022	胃癌	上调	未涉及	COL10A1 是胃癌的新型诊断和预后标志物，与免疫细胞浸润相关。
莫辛，等^［46］	2024	胃癌	上调	未涉及	血清COL10A1 水平预测胃癌术后预后。
Wang X， et al^［51］	2023	膀胱癌	上调	未涉及	COL10A1 在膀胱癌中过表达，与预后不良相关，可作为预后生物标志物。
Xu S， et al^［53］	2023	前列腺癌	上调	未涉及	COL10A1 可导致前列腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭潜力升高且该COL10A1 的异常表达与Gleason 评分密切相关。COL10A1 表达水平越高，Gleason 评分越高。
Cen S， et al^［55］	2023	前列腺癌	上调	未涉及	COL10A1 能够预测前列腺癌患者的复发时间。
Wang C， et al^［54］	2024	前列腺癌	上调	未涉及	COL10A1 可用于评估前列腺癌的TME、免疫细胞浸润和预后。
Sun Y， et al^［56］	2022	宫颈癌	上调	TGF-β1/Smad2/3信号通路	COL10A1 通过激活TGF-β/Smad 信号通路促进宫颈癌细胞增殖、转移和EMT。
崔萌，等^［57］	2018	头颈鳞癌	上调	未涉及	COL10A1 的表达与头颈鳞癌肿瘤细胞的迁移能力呈正相关，与患者的预后呈负相关。
Guo W，et al^［58］	2021	鼻咽癌	上调	NF-κB 通路	COL10A1 激活炎症反应，进一步激活该通路从而促进鼻咽癌的发展。

表1 COL10A1 与肿瘤

作者	时间	肿瘤	COL10A1表达	信号通路	临床意义
蒋炳林，等^［27］	2019	结直肠癌	上调	未涉及	COL10A1 可作为早期结直肠癌诊断的潜在标志物。
Kahlert UD， et al^［28］	2022	结直肠癌	上调	未涉及	COL10A1 在结直肠癌中高表达，预测转移及免疫反应，可能作为预后标志物。
He C， et al^［30］	2022	结直肠癌	上调	未涉及	视锥蛋白样基因1 通过靶向COL10A1 促进结直肠癌细胞增殖、迁移和侵袭。
Cai S， et al^［29］	2023	结直肠癌	上调	未涉及	COL10A1 在结直肠癌中过表达，预测患者预后并与免疫浸润相关。
Yang W， et al^［37］	2021	乳腺癌	上调	未涉及	COL10A1 可通过上调脯氨酰4- 羟化酶β 多肽表达促进乳腺癌恶性进展。
Zhou W， et al^［34］	2022	乳腺癌	上调	未涉及	COL10A1 在乳腺癌中高表达，预示不良预后，可作为潜在治疗靶点。
Bao S， et al^［35］	2022	乳腺癌	上调	未涉及	COL10A1 是乳腺癌诊断基因，调节免疫细胞影响癌细胞。
Liu， J， et al^［33］	2024	乳腺癌	上调	PI3K/AKT 通路	COL10A1 通过ITGB1-PI3K/AKT 信号通路促进三阴性乳腺癌细胞的生长和转移；促进EMT。
Peng J， et al^［31］	2024	乳腺癌	上调	Wnt/β-catenin通路	COL10A1 在三阴性乳腺癌中高表达，促进细胞增殖、迁移和肿瘤血管生成，可能通过Wnt/β-catenin 信号通路调控，导致不良预后；促进EMT
彭景，等^［32］	2024	乳腺癌	上调	未涉及	COL10A1 高表达促进三阴性乳腺癌细胞增殖、迁移及EMT，预示恶性进程。
Wen Z， et al^［38］	2022	胰腺癌	上调	MEK/ERK 通路DDR2 依赖性通路	COL10A1 通过DDR2 激活MEK/ERK 通路，促进胰腺癌细胞增殖、迁移和EMT。
Liu Q， et al^［39］	2022	胰腺癌	上调	TUG1/miR-144-3p/COL10A1 轴	COL10A1 在胰腺癌中高表达，与临床特征、不良预后和免疫浸润相关，TUG1/miR-144-3p 调控其表达。
Xu Q， et al^［40］	2023	胰腺癌	上调	未涉及	COL10A1 为胰腺癌中的枢纽基因，敲低COL10A1 可抑制癌细胞的增殖、迁移和侵袭。
Zhang X， et al^［41］	2023	胰腺癌	上调	未涉及	COL10A1 上调是胰腺癌的潜在诊断靶点。
Wang T， et al^［42］	2024	胰腺癌	上调	未涉及	血浆COL10A1 水平对胰腺导管腺癌具有诊断和预后价值，可作为生物标志物。
Liang Y， et al ^［19］	2020	肺癌	上调	DDR2/FAK信号通路	DDR2 激活FAK 信号通路，促进肺癌的侵袭和转移；促进EMT。
Andriani F， et al^［43］	2018	肺癌	上调	未涉及	COL10A1 可能是女性预测NSCLC 的潜在的生物标志物。
Guo Q， et al^［44］	2019	肺癌	上调	miR-384调控通路	COL10A1 受到miR-384 的调控， miRNA-384 的升高会抑制COL10A1的表达，从而促进NSCLC 细胞的凋亡与自噬。
Li Y， et al^［45］	2022	肺癌	上调	未涉及	COL10A1 通过METTL3 调节mRNA m6A 修饰，促进癌症相关成纤维细胞对肺鳞癌细胞的增殖与肿瘤生长。
Li T， et al^［48］	2018	胃癌	上调	TGF-β1/Smad2信号通路SOX9 调控通路	COL10A1 通过TGF-β1-SOX9 轴调控胃癌进展，可能成为潜在生物标志物和治疗靶点；促进EMT。
Aktas SH， et al^［50］	2022	胃癌	上调	未涉及	COL10A1 与SOX9 基因共表达，N110T 和H165R 突变可能促进胃癌进展。
Zhang M， et al^［20］	2022	胃癌	上调	未涉及	COL10A1 高表达通过LEF1 和Wnt2 调控，可能促进胃癌进展并导致不良预后。
Shen N， et al^［49］	2022	胃癌	上调	未涉及	COL10A1 是胃癌的新型诊断和预后标志物，与免疫细胞浸润相关。
莫辛，等^［46］	2024	胃癌	上调	未涉及	血清COL10A1 水平预测胃癌术后预后。
Wang X， et al^［51］	2023	膀胱癌	上调	未涉及	COL10A1 在膀胱癌中过表达，与预后不良相关，可作为预后生物标志物。
Xu S， et al^［53］	2023	前列腺癌	上调	未涉及	COL10A1 可导致前列腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭潜力升高且该COL10A1 的异常表达与Gleason 评分密切相关。COL10A1 表达水平越高，Gleason 评分越高。
Cen S， et al^［55］	2023	前列腺癌	上调	未涉及	COL10A1 能够预测前列腺癌患者的复发时间。
Wang C， et al^［54］	2024	前列腺癌	上调	未涉及	COL10A1 可用于评估前列腺癌的TME、免疫细胞浸润和预后。
Sun Y， et al^［56］	2022	宫颈癌	上调	TGF-β1/Smad2/3信号通路	COL10A1 通过激活TGF-β/Smad 信号通路促进宫颈癌细胞增殖、转移和EMT。
崔萌，等^［57］	2018	头颈鳞癌	上调	未涉及	COL10A1 的表达与头颈鳞癌肿瘤细胞的迁移能力呈正相关，与患者的预后呈负相关。
Guo W，et al^［58］	2021	鼻咽癌	上调	NF-κB 通路	COL10A1 激活炎症反应，进一步激活该通路从而促进鼻咽癌的发展。

图2 （By Figdraw）COL10A1 与相关肿瘤信号通路之间的关系示意图注：图中深蓝色的为细胞核，周围紫色部分为细胞质。箭头表示促进作用，平头表示抑制作用。细胞外四个部分表示相关通路可引起上皮-间质转化（EMT）、肿瘤细胞增殖（proliferation）浸润（infiltration）和迁移（migtration）。Promoter 为启动子；P4HB 为脯氨酰-4-羟化酶β亚基；AKT 为蛋白激酶B；PI3K 为磷脂酰肌醇3-激酶；ITGB1 为整合素β1 亚基；Wnt2 为Wnt 家族成员2；DDR2 为盘状结构域受体2；ERK 为细胞外信号调节激酶；MEK 为丝裂原活化蛋白激酶激酶；FAK为黏着斑激酶；TGF-β1为转化生长因子-β1；SMAD为SMAD家族蛋白；Smad2/Smad3 为SMAD 家族蛋白2/3；SOX9 为转录因子9；TUG1 为牛磺酸上调基因1；miR-144-3p 为微小RNA-144-3p；miR-384 为微小RNA-384

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