吳娟娟　宋琦　李萍　魏丹

【摘要】唾液酸（Sialic acid ，SA）是位于細(xì)胞膜最外層的糖類部分和分泌的糖復(fù)合物，現(xiàn)主要應(yīng)用于惡性腫瘤的表面標(biāo)志物檢測(cè)，作為臨床輔助診斷的定量指標(biāo)。本文主要對(duì)唾液酸在惡性腫瘤治療研究發(fā)展中的作用作出闡述，并就目前利用唾液酸在免疫學(xué)方面治療惡性腫瘤的研究進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】唾液酸；惡性腫瘤；轉(zhuǎn)移；免疫治療

【中圖分類號(hào)】R73 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2014）01-0350-01

惡性腫瘤的發(fā)病機(jī)制比較復(fù)雜，環(huán)境、遺傳、免疫、內(nèi)分泌等均可能與癌癥的發(fā)生有關(guān)。唾液酸是神經(jīng)氨酸的乙?；苌?，存在于人體的各種組織細(xì)胞，是細(xì)胞膜的糖蛋白、糖脂的重要組成成分，參與機(jī)體的多種生理及病理功能[1]。唾液酸的含量與腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、浸潤(rùn)及逃避宿主細(xì)胞的免疫監(jiān)視等有密切關(guān)系。

1唾液酸的來歷

1927年，Landsteiner和Leuene[2]在制備特定動(dòng)物脂類時(shí)發(fā)現(xiàn)有一種類似糖的組分，與Bials試劑反應(yīng)呈紫色。1935年，Klenk將這一組分命名為神經(jīng)節(jié)苷脂（Ganglioside）。1957年，Blix從頜下腺粘蛋白中分離出具有同樣特性的物質(zhì)，將其命名為唾液酸并建立了唾液酸的命名規(guī)則。1960年，唾液酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)被解析：唾液酸是指一系列含9個(gè)碳原子的羧基化單糖酰化衍生物的統(tǒng)稱。唾液酸通常以一種酸性單糖的形式存在，但也可以α-（α-2，3、α-2，6、α-2，8）連接形式形成不同種類的聚唾液酸。唾液酸常位于細(xì)胞膜最外層的糖類部分和分泌的糖復(fù)合物（糖脂、糖蛋白和脂多糖）的關(guān)鍵位置，是糖復(fù)合物結(jié)構(gòu)和功能多樣化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

2唾液酸在惡性腫瘤中的作用

2.1血清唾液酸作為廣譜惡性腫瘤標(biāo)志物，對(duì)多種器官發(fā)生的惡性腫瘤都具有較高的敏感性，臨床上可作為惡性腫瘤輔助診斷較好的定量指標(biāo)，也適合于腫瘤大面積普查。李小華、董志珍等[3]用血清中LSA與測(cè)定試劑在煮沸條件下，生成不穩(wěn)定的藍(lán)黑色化合物，經(jīng)抽提后加入穩(wěn)定劑生成藍(lán)紫色化合物，在580nm處與標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)比色，計(jì)算出LSA濃度。這一方法測(cè)定出肝癌患者血清中的脂結(jié)合唾液酸明顯升高。朱學(xué)文等[4]應(yīng)用放免法、免疫法和生化法對(duì)32例胰腺癌患者進(jìn)行了血清唾液酸的檢測(cè)表明胰腺癌患者血清中的唾液酸也是增高的。 Dhaka等人[5]檢測(cè)40例口腔鱗狀細(xì)胞癌患者血液及唾液中唾液酸的含量后證實(shí)其是增高的，并認(rèn)為唾液酸可能是口腔鱗癌診斷與預(yù)后判斷的可靠指標(biāo)。一系列的研究證明了血清唾液酸在前列腺癌、黑色素瘤、血液肉瘤、結(jié)、直腸癌、腦瘤中均有升高。

2.2唾液酸在腫瘤免疫學(xué)中的研究：

2.2.1在腫瘤免疫中，腫瘤細(xì)胞可能通過表面“抗原覆蓋”來直接逃避免疫監(jiān)視。研究證明，腫瘤細(xì)胞表面可能被某些高表達(dá)的唾液黏多糖覆蓋，從而干擾宿主淋巴細(xì)胞的識(shí)別和殺傷作用。有學(xué)者認(rèn)為，惡性腫瘤細(xì)胞膜上SA含量的增加，有可能起到遮蓋腫瘤抗原決定簇的作用。曾有學(xué)者把小鼠纖維肉瘤的細(xì)胞用NANA酶將胞膜上的SA水解去除后，接種于帶有同型瘤的小鼠身上，發(fā)現(xiàn)帶瘤鼠的瘤體消失。這種反應(yīng)具有特異性，即當(dāng)使用與帶瘤鼠的同型瘤細(xì)胞經(jīng)酶處理后接種才能使小鼠的瘤體消失，而使用不同型的瘤細(xì)胞雖經(jīng)同樣處理亦無效。有人把SA所起的這種作用稱為“抗識(shí)別作用” 或“遮蔽效應(yīng)”.實(shí)際上，“抗識(shí)別”或“遮蔽”是SA參與細(xì)胞識(shí)別的一種方式，有著一定的生理或病理意義。

2.2.2在細(xì)胞凋亡的過程中，凋亡小體表面的唾液酸因被唾液酸酶水解喪失，暴露出半乳糖、半乙酰葡萄糖胺等分子，被巨噬細(xì)胞表面的凝集素樣受體所識(shí)別、吞噬、清除。其中，一些Gc蛋白亞型由于唾液酸的喪失而轉(zhuǎn)變成的蛋白衍生物有加強(qiáng)巨噬細(xì)胞的活化和吞噬的能力[6]。而惡性腫瘤細(xì)胞表面堆積大量的唾液酸分子，雖然唾液酸酶的表達(dá)也增多，但是表面異常增多的唾液酸仍然阻礙了巨噬細(xì)胞對(duì)凋亡細(xì)胞識(shí)別。這使腫瘤細(xì)胞在無限、快速的復(fù)制過程中沒有凋亡途徑，導(dǎo)致沒有控制的無限增殖。

2.2.3唾液酸與惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移：惡性腫瘤的遷移、侵襲、以及轉(zhuǎn)移，牽涉到細(xì)胞內(nèi)外諸多蛋白及細(xì)胞正常生物學(xué)行為的改變，如細(xì)胞外基質(zhì)破壞、細(xì)胞的粘附力下降、細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)、局部微血管增多，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞離開原來生長(zhǎng)的環(huán)境向遠(yuǎn)處臟器發(fā)生轉(zhuǎn)移，并破壞局部及遠(yuǎn)處組織。Yu S等[7]證實(shí)粘合糖蛋白在腫瘤的轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要作用，他們通過微囊蛋白-1提高了α-2，6唾液酸轉(zhuǎn)移酶和纖維粘連蛋白的表達(dá)，從而影響到小鼠肝癌細(xì)胞的遷移能力。不同形式的唾液酸可介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與血小板、白細(xì)胞以及血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附；減少細(xì)胞與膠原蛋白IV（基底膜成分）的粘附；還可減少同質(zhì)細(xì)胞之間的粘附；同時(shí)增強(qiáng)與神經(jīng)細(xì)胞粘附分子相連來加強(qiáng)腫瘤細(xì)胞侵襲、遷移及轉(zhuǎn)移的能力[8]。

3唾液酸在惡性腫瘤治療中的研究進(jìn)展

鑒于唾液酸分子在惡性腫瘤中的作用，可能為治療惡性腫瘤找到新的靶點(diǎn)。減少惡性腫瘤表面的唾液酸分子或者改變唾液酸分子的結(jié)構(gòu)可能能夠加強(qiáng)自身免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞特異性的免疫應(yīng)答，并有助于吞噬細(xì)胞對(duì)腫瘤的非特異性免疫應(yīng)答及凋亡系統(tǒng)的啟動(dòng)。

3.1在最新的研究[9]中發(fā)現(xiàn)用含硒的微顆粒來修飾裝配在唾液酸分子上可以加強(qiáng)癌細(xì)胞的靶向性和穿透能力。具有單分子分散性和同質(zhì)性的細(xì)胞表面硒微粒修飾唾液酸在充足的條件下可以被制備。在宮頸癌細(xì)胞株中被修飾后的唾液酸表面顯著增長(zhǎng)了細(xì)胞的攝取能力和細(xì)胞毒性作用。在宮頸癌細(xì)胞中誘導(dǎo)唾液酸硒修飾的治療中，也證明了它能增加G1后期細(xì)胞核凝集形成凋亡小體，而且唾液酸硒化能通過激活凋亡蛋白酶和裂解DNA修復(fù)酶來觸發(fā)癌細(xì)胞的凋亡。

3.2已有相關(guān)報(bào)道顯示唾液酸結(jié)合的神經(jīng)節(jié)苷脂可作為腫瘤相關(guān)性抗原引起機(jī)體發(fā)生非依賴性T細(xì)胞的II型特異性免疫應(yīng)答。這為腫瘤的特異性免疫治療提供了依據(jù)，可以努力嘗試建立一個(gè)癌細(xì)胞表面模型觸發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答，不僅可以除去這些表面的糖類分子堆積，還使癌細(xì)胞表面抗原決定簇暴露，激活機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的特異性殺傷作用.

3.3非人類唾液酸分子Neu5Gc與人類唾液酸Neu5Ac僅有一個(gè)氧原子的差異，而腫瘤相關(guān)性抗Neu5Gc抗體在人體內(nèi)呈低水平表達(dá)。Padler-Karawani V等[10]利用純化后的人血漿中的Neu5Gc免疫球蛋白對(duì)患瘤小鼠進(jìn)行靜脈注射，可以有效抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，這說明異種抗體可作為腫瘤中一種新的血清學(xué)標(biāo)記物及免疫學(xué)治療方法。

3.4腫瘤細(xì)胞常常上調(diào)唾液酰轉(zhuǎn)移酶和其他糖鏈及糖類基因來裝飾其表面，使其表面有一層致密的唾液酸化的糖聚合物，雖然，唾液酸在許多生物過程中扮演了很重要的角色，但高度的唾液酸化在腫瘤的發(fā)展及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移中尤為重要。因此，特異性的干擾唾液酸的合成可能為治療惡性腫瘤提供了一種強(qiáng)而有力的方法。Büll C等[11]使用氟化唾液酸阻斷鼠類黑色素瘤細(xì)胞中聚唾液酸的合成，從而影響細(xì)胞的粘附、生長(zhǎng)和遷移。結(jié)果顯示氟化唾液酸很容易引起細(xì)胞α2，3-/α2，6鏈的斷裂，從而影響到細(xì)胞的生存，同時(shí)氟化唾液酸還可減少I型膠原、多聚賴氨酸及纖維黏連蛋白的表達(dá)來削弱細(xì)胞的遷移能力。這可能成為有效的抗癌方法。

3.5臨床病例統(tǒng)計(jì)約有三分之一的癌癥患者會(huì)發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，腫瘤的轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致死亡的重要原因之一。然而，目前的抗腫瘤藥物并沒有達(dá)到令人滿意的抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用，尤其是針對(duì)晚期或老年惡性腫瘤患者。相對(duì)于抗血管形成藥物和基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑來說，以異常唾液酸為靶點(diǎn)的藥物治療來對(duì)抗腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移可能是未來一種更好的選擇。

3.5.1為了評(píng)估唾液酸在抗腫瘤和抗腫瘤轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用的可能性，Lu DY等[12]系統(tǒng)的分析了13種一線和二線抗腫瘤藥物，結(jié)果顯示，一些能夠顯著減少血清中唾液酸含量的抗腫瘤藥物能在小鼠體內(nèi)耐受住S180和Lewis肺癌細(xì)胞。Abde-Hamid NM的報(bào)道[13]正好也與他們相同，一些抗腫瘤的藥物不能顯示典型的抗遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的作用，如5-Fu，同時(shí)它也不能抑制血清中的唾液酸水平。這些研究顯示，抗唾液酸的藥物可能是很好的一種抗腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的研究模型，埋藏在其中的分子學(xué)機(jī)制更是極具意義的。

3.5.2考慮到腫瘤表面的唾液酸是不斷累積的，與此最相關(guān)的莫過于酶。現(xiàn)已證實(shí)人類唾液酸轉(zhuǎn)移酶和唾液酸酶可以作為惡性腫瘤的標(biāo)記物和治療靶點(diǎn)。唾液酸轉(zhuǎn)移酶和唾液酸酶在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中的不同表達(dá)能幫助更好的理解唾液酸的生物學(xué)和病理學(xué)作用，同時(shí)也是探索信號(hào)通路的重要途徑，能夠有助于腫瘤的治療、診斷、靶向治療和基本的腫瘤學(xué)研究等。Chiang等[14]報(bào)道了一種新式的唾液酸轉(zhuǎn)移酶抑制劑AL10，能夠抑制腫瘤細(xì)胞的粘附、遷移、和肌動(dòng)蛋白的表達(dá)以及侵襲能力。然而AL10并沒有抗增殖的作用，這也與我們之前的病理學(xué)觀念相一致，唾液酸轉(zhuǎn)移酶和唾液酸酶在腫瘤的轉(zhuǎn)移中具有重要作用。未來更多的唾液酸轉(zhuǎn)移酶和唾液酸酶的抑制劑將進(jìn)入到臨床抗腫瘤轉(zhuǎn)移的研究中來。目前唾液酸轉(zhuǎn)移酶包括AL10在內(nèi)都存在著特異性較低的問題，不同類型的唾液酸的結(jié)合物不同，這將為設(shè)計(jì)選擇性靶向特異性酶抑制劑奠定理論基礎(chǔ)。

3.5.3從以前的研究中我們得知唾液酸分子和抗原在腫瘤和轉(zhuǎn)移的組織是高表達(dá)的。除此之外，腫瘤還會(huì)攜帶一些特異性的唾液酸類似物，這很容易就讓人聯(lián)想到如果用單克隆抗體來清除這些表面分子，必將成為有效而又有特異性的治療方法，因?yàn)榭贵w是重要的抗腫瘤藥物，尤其在抗腫瘤轉(zhuǎn)移方面，針對(duì)唾液酸抗原的抗體可能也是一種潛在的抗腫瘤轉(zhuǎn)移的治療藥物。

3.5.4唾液酸還是一種與抗癌藥物有著高親和力的分子，這也可作為一種抗腫瘤治療的新型發(fā)展模式。因?yàn)槟[瘤細(xì)胞、尤其是高轉(zhuǎn)移性的腫瘤細(xì)胞會(huì)攜帶一些粘附分子，如CD22。它們與唾液酸也具有高結(jié)合能力，因此，唾液酸結(jié)合的抗癌藥物可以在腫瘤細(xì)胞或轉(zhuǎn)移細(xì)胞表面不斷累積，從而增強(qiáng)抗癌藥物的活性。這種前體藥物的發(fā)展已是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。

3.5.5唾液酸糖復(fù)合物在腫瘤細(xì)胞中是獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，這些分子可用作腫瘤的疫苗。其中一些已經(jīng)證實(shí)具有潛在的意義，如Theratope[15]。未來將有更多有效的疫苗被研究和開發(fā)。

4結(jié)語

以上方法的研究都為腫瘤治療開辟了新的途徑，不再是傳統(tǒng)的化療、放療、手術(shù)等，在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí)也對(duì)正常細(xì)胞造成傷害，且預(yù)后效果也不盡人意。隨著對(duì)遺傳物質(zhì)和基因的解析，基因治療也成為腫瘤治療的熱點(diǎn)。但是，基因治療在目前來說還沒有找到廉價(jià)的，易于普及的方法。所以對(duì)于惡性腫瘤的自身免疫治療有了更加燦爛的前景，加之唾液酸在癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移中也發(fā)揮著重要作用，因此，對(duì)唾液酸的特異性藥物的研究也對(duì)抗腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移極具意義。最近，正電子放射斷層技術(shù)[16]能在活體細(xì)胞中判定腫瘤細(xì)胞表面各種糖分子的分解代謝，這就為了解唾液酸在表面發(fā)揮的作用及清掃提供了更為有利的條件。

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