摘 要
目的 探讨C1GALT1在胃癌组织中的表达及其对胃癌细胞BGC-823生物学行为的影响。方法 采用生物信息学、qRT-PCR和Westernblot法分析C1GALT1mRNA和蛋白在胃癌组织和正常胃黏膜组织、胃癌细胞和正常胃黏膜细胞中的表达，以C1GALT1cDNA序列为靶点设计siRNA瞬时转染BGC-823细胞，采用Transwell实验检测C1GALT1-siRNA对胃癌BGC-823细胞迁移和侵袭能力的影响。运用Westernblot法检测BGC-823细胞在转染C1GALT1-siRNA后上皮－间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白的表达。结果 C1GALT1在胃癌组织和细胞(BGC-823、SGC-7901、MGC-803)中呈高表达(P<0.05);干扰BGC-823细胞中C1GALT1表达后，BGC-823细胞迁移和侵袭能力均下降(P<0.05),上皮细胞标志物E-cadherin和Claudin-1蛋白表达水平均升高，间充质细胞标志物vimentin和Slug蛋白表达水平均下降(P<0.05)。结论 C1GALT1在胃癌组织和细胞中高表达，C1GALT1基因沉默后能抑制胃癌细胞BGC-823的迁移和侵袭能力，其机制可能与EMT相关。
收集2014年1月~2015年2月南华大学郴州市第一人民医院存档的胃腺癌和癌旁正常胃黏膜组织标本46例，其中男性34例，女性12例，年龄26~73岁，中位年龄(55.5±10.0)岁；TNM分期：Ⅰ期8例，Ⅱ期9例，Ⅲ期29例；淋巴结转移：有转移36例，无转移10例。纳入标准：(1)手术切除的胃癌根治术标本；(2)患者术前均未行放、化疗。
1.2细胞系和主要试剂
人胃黏膜上皮细胞GES-1,人胃腺癌细胞BGC-823、SGC-7901、MGC-803均由南华大学肿瘤研究所保存。RPMI-1640培养基、高糖DMEM培养基和Lipofectamine2000购自InvitrogenGibico公司，胎牛血清购自Hyclone公司，BCA蛋白提取试剂盒和β-actin抗体均购自康为世纪公司，C1GALT1抗体购自Abcam公司，E-cadherin、Claudin-1、vimentin和Slug抗体均购自CellSignalingTechnol-ogy公司，PrimeScriptRTReagentsKit逆转录试剂盒、SYBRPremixEXTaq购自TaKaRa公司，C1GALT1siRNA序列由广州锐博生物公司合成。siRNA序列：5′-CAGCGTTGTAACAAAGTGTTGTTTA-3′。
1.3细胞培养与转染
1.4生物信息学分析
1.5qRT-PCR
1.6Westernblot法
1.7Transwell实验
1.8统计学分析
2.2C1GALT1对胃癌细胞迁移和侵袭能力的影响
2.3C1GALT1对胃癌细胞上皮－间质转化(epi-thelial-mesenchymaltransition,EMT)相关分子的影响
人C1GALT1是一种必需的转化糖基转移酶，C1GALT1负责合成核心1结构，核心1结构是许多糖蛋白中发现的黏蛋白型O-聚糖的常见前体。研究发现C1GALT1在肝癌、头颈鳞状细胞癌、膀胱癌等中表达上调，C1GALT1的高表达造成黏蛋白的异常糖基化，参与调控不同信号通路的分子功能，增强肿瘤细胞的细胞活力及细胞外基质蛋白的黏附、迁移和侵袭。大量研究表明，C1GALT1过表达是上皮癌的共同特征，与不良预后和低生存率密切相关,提示C1GALT1可能是肿瘤治疗的潜在靶点。然而C1GALT1是否参与胃癌的恶性进展及其具体调控机制仍有待进一步研究。本研究首先通过生物信息学分析C1GALT1mRNA在胃癌组织中的表达情况，发现C1GALT1mRNA在胃癌组织中上调，且在Ⅰ~Ⅳ期胃癌组织中的表达均高于正常胃黏膜组织；后续的qRT-PCR检测结果显示C1GALT1mRNA在胃癌组织和细胞中均呈高表达，其中在组织层面上，与生物信息学分析结果基本一致，C1GALT1mRNA在有淋巴结转移的胃癌组织(NX)和Ⅱ、Ⅲ期胃癌组织中的表达显著高于癌旁正常胃黏膜组织；在细胞层面上，C1GALT1mRNA在胃癌细胞株BGC-823、SGC-7901、MGC-803中的表达均高于正常胃黏膜细胞株GES-1。本组采用Westernblot分别检测C1GALT1在胃癌组织和细胞中的表达水平，结果显示，在26对胃癌组织和配对癌旁正常胃黏膜组织样本中，C1GALT1蛋白在胃癌组织中呈显著高表达；在细胞层面，相较于正常胃黏膜细胞GES-1,C1GALT1蛋白在胃癌细胞株BGC-823、SGC-7901、MGC-803中的表达上调。上述结果证实C1GALT1mRNA和蛋白均在胃癌中高表达，提示其对胃癌的发生、发展具有调控作用。
为研究C1GALT1的表达对胃癌恶性生物学行为的影响，siRNA敲低C1GALT1的表达后，通过Tr-answell迁移和侵袭实验，发现与Control组和si-NC组相比，胃癌细胞BGC-823的迁移和侵袭能力明显抑制。上述结果提示C1GALT1的表达可促进胃癌细胞BGC-823的恶性生物学行为，然而其具体分子机制尚不明确。
迁移和侵袭是胃癌治疗的难点，EMT是上皮细胞转化为间充质细胞的过程，其主要涉及细胞表型的变化，如细胞间黏附的丧失、细胞极性的丧失以及迁移和侵袭特性的获得，异常EMT的激活与胃癌的发生和进展密切相关。有文献报道糖基化和EMT之间可相互影响,有研究显示在结直肠癌中C1GALT1敲低会诱导异常的O-糖基化，进而通过激活EMT过程促进结肠癌细胞的侵袭和转移。因此作者推测C1GALT1在胃癌中也参与调控EMT进程，为研究C1GALT1的表达是否通过EMT参与胃癌的进展，通过Westernblot检测发现，siRNA敲低BGC-823细胞中C1GALT1的表达会抑制EMT进程，表现为上皮细胞标志物E-cadherin、Claudin-1的表达增加，间充质标志物vimentin、Slug的表达下降。上述结果提示C1GALT1在胃癌中可能通过EMT进程参与胃癌进展，但其更深入的信号机制会在未来进一步研究。
综上所述，本研究发现了C1GALT1在胃癌组织中呈高表达，C1GALT1基因在胃癌细胞株BGC-823细胞中沉默后能抑制其迁移和侵袭能力，其机制可能与EMT相关，为胃癌的靶向治疗提供新思路。
来源：临床与实验病理学杂志,2024,40(06):603-608
DOI:10.13315/j.cnki.cjcep.2024.06.009
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