卵巢癌是致死率最高的妇科恶性肿瘤,且发病率在世界范围内呈上升趋势。由于卵巢癌具有起病隐匿,早期缺乏典型临床症状等特点,大多数患者确诊时已为疾病晚期,此时已经发生了大面积的转移。发生了远处转移的卵巢癌,其治疗效果差,死亡率高,5年生存率低于30%。转移是卵巢癌重要的生物学特性,是导致卵巢癌患者死亡的主要原因。因此,寻找与卵巢癌转移相关的生物标志物在卵巢癌发生转移的早期进行诊断是必要而迫切的。蛋白质糖基化是最常见和最重要的翻译后修饰之一。糖基化修饰的异常,包括糖蛋白量的异常变化和/或其糖链结构的异常改变,与诸多病理过程密切相关。大量研究表明,肿瘤的发生发展过程中往往伴随着糖基化修饰的异常。这些异常的糖链结构是恶性肿瘤的普遍特征,其中有些异常变化的糖链参与其恶性生物学行为的形成,促进转移并成为有用的肿瘤进程监测生物标志物。因而,肿瘤发生发展过程中异常变化的糖链为新的生物标志物的发现提供了可靠的来源。目前,也有研究表明糖基化修饰在卵巢癌转移过程中起着非常重要的作用。例如,间皮素-MUC16结合促进卵巢癌腹腔转移,但是这一过程依赖于其表面的N-糖链。通过去除卵巢癌肿瘤细胞表面糖链的方式能够改变细胞粘附透明质酸的能力。这些研究表明,糖链在卵巢癌的转移过程中发挥着重要的作用,然而,N-糖链在卵巢癌转移过程中的准确变化以及特定类型的N-糖链在卵巢癌转移中的作用尚不清楚。据报道,肿瘤细胞分泌上清中特异性改变的糖链有望成为肿瘤无创性诊断的生物标志物。准确而可靠地获取这些糖链的结构以及量的信息有助于肿瘤诊断标志物的发现。定量糖组学为其提供了有效而可靠的手段,不仅能区分样品中结构不同的糖链,还能揭示各种糖链丰度的不同。本研究中,我们发展了适用于细胞上清的稳定同位素代谢标记定量糖组学的方法,并首次将其应用到浆液性卵巢癌细胞株SKOV3及其高转移株SKOV3-ip分泌上清N-糖链的定量研究。结果显示,通过该方法我们首次揭示了浆液性卵巢癌细胞分泌上清中18种N-糖链的结构和定量信息,发现其中17种N-糖链的表达水平存在差异。有意思的是,与低转移的浆液性卵巢癌细胞株SKOV3相比,平分型N-糖链(bisecting GlcNAc)的表达水平在高转移的浆液性卵巢癌细胞SKOV3-ip中显著降低,而β-1,6分支的N-糖链的表达水平则显著升高。随后,我们利用了综合的分子生物学手段,包括凝集素印迹,实时荧光定量PCR,蛋白质印迹,免疫组化,细胞迁移实验以及细胞侵袭实验在糖基转移酶水平上对这两种糖链的改变进行了验证,并对其在卵巢癌转移中的功能进行了研究。我们的实验数据显示,MGAT3及其催化产物平分型N-糖链(bisecting GlcNAc)在浆液性卵巢癌细胞的迁移与侵袭中起抑制作用,而MGAT5及其催化产物β-1,6分支的N-糖链在浆液性卵巢癌细胞的迁移和侵袭过程中起促进作用。此外,我们还证明了这两种N-糖链在卵巢癌细胞中是阴阳的关系。实验证明,稳定同位素代谢标记的定量糖组学与分子生物学技术相结合的综合策略为寻找卵巢癌转移过程中特异性改变的糖链提供了可靠的方法。本研究首次全面揭示了卵巢癌细胞分泌上清中转移相关N-糖链的改变。在这些变化的糖链中,平分型N-糖链有望成为监测卵巢癌早期转移的潜在生物标志物,从而提高卵巢癌的早期诊断率。