糖基化作为真核生物中一种复杂且多样的共翻译和后翻译修饰，通过糖基转移酶的作用生成了多种多样的糖缀合物结构。近年来的研究表明，糖链在调控人体内至关重要的分子、细胞、组织、器官以及系统级的生物学过程中扮演着关键角色，尤其在癌症的发生发展中具有深远的影响。癌细胞代谢的特殊需求促使它们依赖一系列独特改变的细胞代谢路径，而这些路径与正常细胞显著不同。同时，肿瘤微环境（TME）内的细胞内在和外在机制之间存在着复杂的相互作用，例如癌细胞、癌症干细胞(CSCs)、癌症相关成纤维细胞(CAFs)及免疫细胞之间的交流。
Surinder K. Batra和Moorthy P. Ponnusamy等人综述探讨了癌症中差异糖基化对代谢特性及干细胞特征的影响，并介绍了糖生物学领域的新兴研究方向。文章指出，糖基化的模式直接影响细胞生存和生长的关键因素，如信号传导、粘附、增殖、代谢和分化等。因此，当出现异常时，糖链结构及其合成也会发生相应的改变。随着技术的进步，科学家们能够更深入地理解糖缀合物如糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂，特别是那些与人类疾病有关联的类型。
值得注意的是，在癌症进展期间观察到的代谢表型转换是否是由于糖基化模式变化引起的因果效应或结果效应仍是一个悬而未决的问题。此外，关于控制CSC免疫逃逸特性的糖基化相关分子决定因素也尚未明确。研究不同的糖蛋白形式有助于发现新的癌症生物标志物；除癌细胞本身外，糖基化对TME的影响同样重要；并且了解糖RNA在癌症中的数量变化及其功能也是未来研究的一个焦点。
研究人员还讨论了一些具体的例子来说明糖基化的重要性。例如，α-1,2-甘露糖苷酶MAN1C1抑制透明细胞肾细胞癌的增殖和侵袭；前列腺癌中GALNT7上调会修改O-糖基化并促进肿瘤生长；C1GalT1表达可调节由半乳凝素-3和巨噬细胞甘露糖受体介导的肿瘤细胞间及肿瘤-巨噬细胞间的交互作用，从而双向影响癌症的发展和进程；岩藻糖基转移酶FUT2通过增加LRP1岩藻糖基化抑制结直肠癌的上皮-间质转化和转移；FOXA1 O-GlcNAcylation介导的转录开关决定了乳腺癌的转移能力。
该综述强调了糖基化在癌症代谢和干性特征中的核心地位，并提出了几个亟待解决的重要问题：糖基化模式的变化是癌症进程中代谢表型转变的原因还是结果？哪些糖基化相关的分子决定因素控制着CSC的免疫逃逸属性？能否通过研究不同类型的糖蛋白来识别新型癌症生物标记物？除了癌细胞之外，糖基化如何影响TME？以及糖RNA在癌症中的丰度和功能有何变化？以上问题的答案不仅将加深我们对于癌症生物学的理解，而且可能为开发更有效的治疗策略提供线索。随着研究的不断深入和技术手段的进步，相信在未来我们将能更好地揭示糖基化在癌症发展中的确切作用，并利用这些知识改善患者的诊断和治疗选择。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.tcb.2024.09.006
