α2,3-唾液酸修饰在乳腺癌侵袭转移中的作用及早期诊断价值研究

Glycosylation is one of the most post-translational moditications of proteins, cell surface glycans undergo drastic changes during malignant transformation, and these changes can affect the tumor behaviour of tumorigenicity, invasion and metastasis. However, the role of sialic acids on the glycoconjugates terminal have not been clarified in these processes. In previous works, we found that the contents of α2,3-sialic acids in different metastatic potential breast cancer cell lines is different and that is positive correlation with the abilities of tumor invasion. Tissue samples show lymph node metastatic tumor exhibited higher expression of α2,3-sialic acids than that in primary tumors. We infer that α2,3-sialic acids modification are key molecules in the prognosis of breast cancer. In order to verify this hypothesis, We will control the contents of α2,3-sialic acids by gene transfection, RNA interference methods, discuss effect of α2,3-sialic acids modification on the abilities of invasion and metastasis in breast cancer and signal transduction pathways in the whole-organization-cell levels; assess clinical value of α2,3-sialic acids measurements for the early metastatic diagnosis of breast cancer by histology and serology. This research will clarify the mechanism of breast cancer metastasis in new angle and provide new theory and experiment datas for finding metastasis early diagnosic biomarkers and the potential therapeutic targets in breast cancer.

糖基化（glycosylation）是最常见的蛋白质翻译后修饰形式之一，癌变时，细胞表面糖链结构发生巨大改变，异常糖基化影响肿瘤发生、侵袭转移等行为。然而位于糖链末端的唾液酸修饰在上述细胞行为中的贡献尚未阐明。前期工作中，我们发现，不同转移能力乳腺癌细胞系α2,3-唾液酸含量不同，且与细胞侵袭能力呈正相关，组织样本显示乳腺淋巴结转移癌与原位癌相比α2,3-唾液酸表达增高。我们推测α2,3-唾液酸修饰是影响乳腺癌预后的关键分子。为证实这一假说，我们将利用基因转染、siRNA等手段调控α2,3-唾液酸修饰水平，从整体-组织-细胞三个层次，探讨α2,3-唾液酸修饰在乳腺癌侵袭转移中的作用及信号转导通路，最后通过组织学、血清学，评估α2,3-唾液酸检测对乳腺癌转移早期诊断的的临床价值。本课题将从新的视角阐明乳腺癌侵袭转移发生的机制，为寻找乳腺癌转移早期诊断标志物及潜在治疗靶标提供新理论和实验依据。

本研究采用高效液相色谱、分子生物学、流式细胞分析术和小动物活体成像等手段，从整体-组织-细胞三个层次，探讨α2,3-唾液酸修饰在乳腺癌侵袭转移中的作用及机制，通过组织学、血清学，评估α2,3-唾液酸检测对乳腺癌转移早期诊断的的临床价值。首次发现：（1）成功构建了单一上调和下调乳腺癌细胞表面α2,3-唾液酸水平的细胞模型；（2）ST3Gal III介导的细胞表面的α2,3-唾液酸水平可调控乳腺癌细胞的恶性生物学行为，包括细胞的黏附、细胞迁移及细胞侵袭能力，其水平与乳腺癌细胞的恶性生物学行为呈正相关；（3）改变α2,3-唾液酸修饰后，可能通过促进MMP-9/2及整合素功能、进而增加FAK磷酸化，激活PI3K/Akt信号途径，参与了乳腺癌细胞侵袭转移的分子机制；（4）α2,3-唾液酸水平可调控乳腺癌MDA-MB-231细胞SCID鼠肺转移结节的形成；（5）不同组织学分级的乳腺癌患者血清样本，唾液酸水平与正常人相比，均有显著性差异，但由于收集到的临床样本例数不足，尚不能得到乳腺癌患者转移早期诊断价值的相关结论。上述结果证实了我们提出的α2,3-唾液酸修饰是影响乳腺癌预后的关键分子的假说，为乳腺癌抗转移治疗提供一个新的靶标。