ST6GAL1-Mediated Sialylation of PECAM-1 Promotes a Transcellular Diapedesis-Like Process That Directs Lung Tropism of Metastatic Breast Cancer

Traditional Chinese abstract

乳癌轉移是患者死亡的主要原因，其中肺部轉移尤其具破壞性。若能辨識決定轉移器官嗜性的過程，便有機會發展預防及治療乳癌轉移的方法。本研究發現，具有肺部嗜性的乳癌細胞與不具肺部嗜性的乳癌細胞，對唾液酸的反應不同，因而影響細胞表面蛋白的唾液酸化程度。具有肺部嗜性的細胞，其 ST6GAL1 表達量較高；相對地，不具肺部嗜性的細胞則具有較多 ST3GAL1。

相較於 ST3GAL1 介導的 α-2,3-唾液酸化，ST6GAL1 介導的 α-2,6-唾液酸化會透過促進癌細胞穿越肺部內皮層，並降低細胞連接蛋白的含量，增加肺部轉移。乳癌細胞上的 α-2,6-唾液酸化血小板／內皮細胞黏附分子 1（PECAM-1），會促進癌細胞穿出肺部血管內皮，這是肺部轉移的關鍵步驟。剔除 ST6GAL1 或 PECAM-1，均能顯著降低肺部轉移。

人類肺部血管內皮也呈現高量 PECAM-1。具有 ST6GAL1 的癌細胞，其 α-2,6-唾液酸化 PECAM-1 可透過與肺部 PECAM-1 的同源親和性相互作用，增加癌細胞穿出肺部血管內皮的能力，形成一種類似穿越內皮細胞的、細胞自主性過程。此外，具有肺部嗜性的癌細胞及其外泌體，會提高肺部血管內皮細胞的通透性，促進非細胞自主性的轉移過程。

對人類乳癌樣本的分析顯示，ST6GAL1/PECAM-1 表達升高與肺部轉移具有相關性。這些結果指出，標靶 ST6GAL1 介導的 α-2,6-唾液酸化，可能成為預防乳癌患者肺部轉移的治療策略。

研究意義： ST6GAL1 介導的 PECAM-1 α-2,6-唾液酸化會決定乳癌細胞的肺部轉移嗜性，顯示乳癌細胞的唾液酸化模式是影響轉移器官嗜性的因素，也可能成為治療標靶。