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研究背景与目的:食管癌(EC)是世界上常见的消化系统恶性肿瘤之一。组织学上,食管癌主要分为两种类型:食管鳞癌(ESCC)和食管腺癌。中国是食管癌的高发国家之一,全球约70%的食管癌病例发生在中国,其死亡率居我国恶性肿瘤的第四位,95%的食管癌患者为ESCC。虽然随着医疗水平的提高,放疗、化疗等临床治疗手段取得了很大的进步,但大部分ESCC患者确诊时已发展至中晚期且伴有局部侵犯或远处转移,ESCC患者术后的5年总体生存率仍只有10%~20%。肿瘤转移是ESCC患者治疗失败和患者死亡的主要原因之一。目前,ESCC发生转移的机制尚不清楚。因此,迫切需要深入研究ESCC的转移机制并积极寻找治疗ESCC的新靶点。细胞表面碳水化合物在细胞的增殖和侵袭过程中发挥着重要作用。Ⅰ-分支β-1,6-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(GCNT2)是典型的细胞表面碳水化合物,通过将尿苷二磷酸-GlcNAc的GlcNAc催化到线性N-乙酰乳糖胺β-1,4半乳糖上生成Ⅰ-分支的聚乳糖胺链(Ⅰ-抗原)。既往研究发现,GCNT2在乳腺癌和前列腺癌中存在高表达。此外,GCNT2与调控上皮间质转化(EMT)、肿瘤细胞的迁移、侵袭和转移有关。但对于GCNT2在EC的研究尚未见报道,GCNT2在ESCC中的作用和机制也尚不清楚。本研究以ESCC组织及细胞株为研究对象,研究GCNT2在ESCC中的表达及意义,以明确GCNT2可否作为判断ESCC患者预后的新型生物标志物,并进一步探讨GCNT2对ESCC的影响。实验方法:应用免疫组织化学方法(IHC)检测ESCC癌组织和其匹配的癌旁正常组织中GCNT2的蛋白表达水平,并分析其与患者临床病理参数及预后的关系。qRT-PCR方法检测ESCC细胞株中GCNT2的mRNA表达水平。Western blotting检测ESCC细胞中相关蛋白的表达。免疫荧光实验验证ESCC细胞中EMT相关蛋白的定位及表达情况。采用台盼蓝拒染实验和平板克隆形成实验研究GCNT2对ESCC细胞增殖的影响。细胞划痕和transwell实验分析GCNT2对ESCC细胞迁移和侵袭的作用。实验结果:IHC检测组织芯片的结果表明GCNT2在ESCC癌组织中的表达显著高于癌旁正常组织,且GCNT2高表达的ESCC患者预后较差。在KYSE30和EC9706细胞中,过表达GCNT2引起N-钙粘着蛋白(N-cadherin)和波形蛋白(Vimentin)的表达增加以及降低E-钙粘着蛋白(E-cadherin)的表达。此外,实验结果显示GCNT2能够促进ESCC细胞的迁移和侵袭,但对细胞的增殖并无影响。相反地,敲低GCNT2可显著抑制KYSE150和EC109细胞中N-cadherin和Vimentin的表达,增加E-cadherin的表达,且明显抑制ESCC细胞的迁移和侵袭。机制研究发现过表达GCNT2可增加KYSE30和EC9706细胞中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的蛋白水平,而敲低GCNT2则可降低KYSE150和EC109细胞中MMP-2的蛋白表达。Western blotting结果还显示GCNT2能够增加AKT的磷酸化。结论:综上所述,本研究发现GCNT2在ESCC患者中存在高表达,且与患者的不良预后有关。过表达GCNT2能够诱导ESCC细胞发生EMT,并促进其迁移和侵袭。因此,GCNT2有可能成为ESCC患者的一个潜在的预后标记物和新治疗靶标。