肝癌发生发展过程中血清糖蛋白N-糖组的差异及意义

血清N-糖组的特征性变化往往与疾病进程的病理学改变密切相关，源于组织病理学改变的特异性血清N-糖组作为疾病的糖生物标志物并用于疾病的预警或早诊是糖生物学应用领域的一个热点。本研究以肝癌演进过程为研究主体，采用成熟的N-聚糖富集、质谱分析和鉴定技术（MALDI-obitrap-MS和MALDI-FITCR-MS）以及凝集素芯片技术分析正常人、肝炎、肝硬化与肝癌病人血清N-糖组的变化，发现和鉴定差异寡糖结构；并与肝硬化和肝癌组织的N-糖组相比较和对接，应用特征性糖基转移酶、糖基水解酶、核糖转运子芯片及有关技术，确认血清N-糖组改变的分子基础；从组织生理和细胞水平全面阐释肝癌发生时血清N-糖组的变化和意义。

肝癌发展过程中糖链变化具有一定规律，本研究通过MALDI-TOF-MS分析血清糖蛋白N-糖链变化，运用凝集素芯片、糖基转移酶基因芯片以及RNA干扰技术从组织、细胞以及肝癌细胞上皮间质转化模型（EMT）水平探索差异糖链产生的分子基础以及生物学意义：（1）血清糖蛋白Ｎ糖链释放、纯化后通过MALDI-TOF-MS分析发现核心岩藻糖、平分型糖链结构、唾液酸在肝癌中增加；凝集素芯片分析与肝癌组织和癌旁组织之间差异性糖链变化并通过凝集素印记实验验证，部分特异性糖链与血清变化一致；IPA分析凝集素MAB特异性亲和糖蛋白与细胞增殖和生长相关；（2）在细胞水平上，高转移潜能的细胞核心岩藻糖、平分型葡萄糖胺、α2-3链接唾液酸结构和/或N-乙酰葡糖胺结构的增多以及末端β1-4链接半乳糖结构的减少；诱导EMT之后肝癌细胞表面出现末端和核心岩藻糖、高甘露糖、N-乙酰葡萄糖胺、β 1,6分支和复杂型寡糖分支结构增多，而黏蛋白T/Tn抗原、平分型N-乙酰葡萄糖胺、α 2,6唾液酸和末端α或β连接的N-乙酰半乳糖胺结构减少；核心岩藻糖、平分型葡萄糖胺的变化在血清、组织、细胞以及EMT模型中变化一致，与肿瘤进展和恶性程度相关。（3）通过RNA干扰技术研究转移相关糖基转移酶β3GalT5的功能，发现其对肝癌细胞的增殖、凋亡、细胞周期都没有显著影响，而细胞的黏附减少，细胞的侵袭运动能力减弱。由于β3GalT5是合成sialyl lewis a结构的关键分子，基因沉默后sialyl lewis a合成减少，与黏附分子选凝素的结合可能减弱从而抑制了HCCLM3细胞的黏附及侵袭迁移能力。.结论：.（1）运用MALDI-TOF-MS建立了肝癌、肝病及正常人的血清糖蛋白N糖链谱图；.（2）凝集素芯片和糖基转移酶芯片结果证实血清差异糖链的结构部分与肝癌组织特异性差异糖链结构相一致：如核心岩藻糖、平分型糖链结构；.（3）与疾病进程相关的差异性糖链结构在不同转移潜能肝癌细胞系以及肝癌细胞诱导EMT过程中存在一致性变化；.（4）干扰肿瘤恶性相关的糖基转移酶β3GalT5可以抑制细胞的黏附和肿瘤细胞侵袭转移能力，对细胞的增殖、凋亡、细胞周期没有显著影响，β3GalT5可以作为抗肝癌转移的候选靶点。