ST3GAL3在食管鳞癌中的作用与机制研究

摘要

目的：探讨β-半乳糖苷α-2,3-唾液酸转移酶3(β-galactoside-α-2,3-sialyltransferase-3,ST3GAL3)在食管鳞癌（esophageal squamous cell carcinoma,ESCC）中的表达及其与患者预后、临床病理特征的相关性，并研究ST3GAL3调控ESCC细胞增殖和迁移的分子机制。方法：运用生信分析、qRT-PCR和免疫组化（immunohistochemistry,IHC）法分别检测ESCC组织和其癌旁组织中ST3GAL3的m RNA及蛋白表达情况，并分析其与患者预后的关系以及临床病理资料的相关性；通过CCLE数据库分析ST3GAL3基因在不同ESCC细胞系中的表达情况；构建野生型及酶活突变型ST3GAL3过表达、ST3GAL3敲低表达及其敲低后回复ST3GAL3表达的稳转细胞；通过细胞增殖、Transwell和细胞铺展实验分别检测相应细胞在细胞外基质（extracellular matrix,ECM）上的增殖、迁移和铺展能力；采用Western blot和凝集素免疫共沉淀（lectin-immunoprecipitation,Lectin-IP）法分别检测ST3GAL3对黏附信号通路相关蛋白表达以及整合素Integrin α5和β1上α-2,3-唾液酸化的影响。结果：临床ESCC样本中ST3GAL3的mRNA表达明显高于癌旁组织（P <0.01），且其蛋白也在肿瘤组织中高表达，其高表达与患者不良预后正相关，并且与TNM分期（P=0.004）、肿瘤侵犯程度（P <0.001）以及淋巴结转移（P=0.017）正相关；ST3GAL3通过酶活依赖的方式促进ECM介导的ESCC细胞迁移；ST3GAL3介导细胞在ECM上的铺展，进而影响黏附信号通路；ST3GAL3可以修饰整合素Integrinα5和β1蛋白上α-2,3-唾液酸化。结论：ST3GAL3在临床ESCC组织标本中高表达，并提示患者预后不良，并与ESCC患者TNM分期、肿瘤侵犯程度以及淋巴结转移正相关。ST3GAL3可能通过修饰整合素Integrin α5和β1等黏附蛋白的α-2,3-唾液酸化增强ECM介导的ESCC细胞铺展和黏附信号，进而促进细胞迁移。

关键词

食管鳞癌 / β-半乳糖苷α-2,3-唾液酸转移酶3 / 细胞外基质 / 细胞增殖 / 细胞迁移

基金资助

国家自然科学基金（82372959,32201047）; 中国博士后科学基金（2023M741447）; 江苏省自然科学基金（BK20221373）; 江苏省高等学校大学生创新创业训练计划（202411117236Y）; 扬州大学大学生创新创业训练计划（XCX20230810）; 扬州市基础研究计划（联合专项）（2024-3-35）