药用真菌抗肿瘤半乳糖凝集素AAL入核和诱导凋亡的信号通路研究

人半乳糖凝集素（galectin）家族成员在肿瘤发生、转移及免疫逃逸中起关键作用，而其他物种galectin对肿瘤的作用还未见报道。本研究小组从药用真菌中纯化出一种具有很强抗肿瘤活性的galectin AAL。进一步研究有新发现：AAL可以进入多种肿瘤细胞核，入核与抗肿瘤活性密切相关，且AAL引起细胞多种重要分子的变化。本研究计划1）使用AAL与突变体亲和层析结合质谱，鉴定AAL在肿瘤细胞膜，质，核中的相互作用蛋白及结合的关键位点，分析AAL氨基酸序列-入核-诱导凋亡活性的关系。2）分析AAL参与的细胞信号通路及上下游关系，研究AAL的互作蛋白与入核，信号通路的关系。3）用 AAL及突变体处理荷瘤裸鼠，比较抑瘤效果，分析AAL在肿瘤组织等的分布，并验证AAL与胞内互作蛋白的结合及其引起细胞信号通路的变化。比较分子，细胞和动物实验结果，初步阐明AAL 的抗肿瘤机理。

本项目鉴定到AAL在细胞膜上相互作用分子sulfo-TF抗原。使用美国CFG公开实验平台的糖芯片分析，发现AAL对末端硫酸化糖链和唾液酸化的糖链亲和力较高，尤其是sialyl-TF和sulfo-TF抗原。AAL对6株肿瘤细胞的抑制活性和其与细胞结合活力相关，尤其是与sulfo-TF抗原结合相关。参与TF抗原合成途径的糖基转移酶GAL3ST2与ST3GAL1的比值决定了AAL的细胞亲和力和抑制细胞生长能力。使用稳定高表达ST3GAL1的Jurkat细胞系和高表达GAL3ST2的HL60及HeLa细胞，发现会分别降低和提高AAL与细胞的亲和力和抑制细胞生长能力。进一步使用AAL-组织化学方法检测59例结肠癌组织中的糖基表达，发现低的AAL特异识别糖基化表达是结直肠癌的总体生存率和无进展生存显著良好的预后因素。暗示AAL可作为研究糖基尤其是sulfo-TF抗原的工具，在对细胞糖基化研究中发挥作用。肿瘤抗原sulfo-TF由于没有相应的抗体，其功能研究较少。本研究鉴定sulfo-TF是AAL的重要生理配体之一，为AAL作为肿瘤标志物sulfo-TF抗原的功能研究，肿瘤检测、诊断及作为抗肿瘤药物对肿瘤进行靶向治疗提供了科学依据。