【预备知识】
- 唾液酸和其他壬酮糖酸 #142
- 癌症中的糖基化变化 #182
唾液酸化在肿瘤细胞中普遍增加,无论是在 N-聚糖还是 O-聚糖上。
N-聚糖唾液酸化作为多种受体酪氨酸激酶的调节机制,例如 α2−3Sia 激活 MET 和 RON 受体。
由于癌细胞中 ST6GAL1 上调导致的 N-聚糖上 α2−6Sia 增加,增强了整合素介导的细胞运动性,并保护细胞免受半乳糖凝集素、死亡受体配体和化疗药物诱导的细胞凋亡。
一些受体糖蛋白及其下游信号通路被 SLex 和唾液酸 Lewis a (SLea) 结构的添加所失调,无论是在 N-聚糖还是 O-聚糖上。
肿瘤细胞 Sia 的其他功能包括结合 H 因子以限制补体激活,以及调节肿瘤细胞对基质的附着,从而促进侵袭和转移。
肿瘤细胞 Sia 通过与主要在免疫细胞上表达的 抑制性 Siglec(Sia 识别受体)接合,在抑制抗肿瘤免疫中发挥重要作用。
肿瘤细胞中的 Sia 修饰也可能发生变化:
Sia 9-O-乙酰化可以增加(例如黑色素瘤细胞中的 9-O-乙酰化 GD3)或减少(例如结肠癌 O-聚糖上的 9-O-乙酰化)。
一些肿瘤细胞表达少量去-N-乙酰 (deNAc) 神经节苷脂。
神经节苷脂的 O-乙酰化似乎保护肿瘤细胞免于凋亡,而去-N-乙酰神经节苷脂可能激活表皮生长因子受体 (EGFR)。
多年前,据报道癌症患者表达“Hanganutziu–Deicher”抗体,后来发现它们识别携带非人唾液酸 N-羟乙酰神经氨酸 (Neu5Gc) 的神经节苷脂,这种 Neu5Gc 也存在于人类肿瘤中。
这种不寻常的现象现已通过膳食来源的 Neu5Gc 代谢掺入人类聚糖得到解释。这种 Sia 与常见的人类 Sia (Neu5Ac) 区别在于多了一个氧原子。
人类体内针对含 Neu5Gc 表位的循环抗体水平各不相同。由此产生的弱免疫反应(称为“异种唾液酸炎” (xenosialitis) )可以通过增强慢性炎症和血管生成来促进肿瘤生长。
鉴于这种选择性优势,肿瘤在免疫反应增加的情况下能更好地积累 Neu5Gc 也就不足为奇了。
由于 Neu5Gc 的主要膳食来源是红肉,这可能有助于解释与食用红肉相关的癌症风险增加。
图 Essentials of Glycobiology, 4E. 47.3 人类神经外胚层肿瘤中表达的神经节苷脂(gangliosides)。粗箭头表示上调的反应;虚线箭头表示潜在的反应。唾液酸(Sia)的 O-乙酰化可以发生在 7 位或 9 位。在生理条件下,位于 7 位的 O-乙酰基会迁移到 9 位。红色箭头标识 Neu5Ac 与 Neu5Gc 的差异。