分享一篇发表在J Am Chem Soc上的文章，题目为Site-Specific O-Glycosylation in Oncofetal Fibronectin IIICS Domain Creates Cancer Stage-Specific Biomarkers。文章的通讯作者为北海道大学的Shin-Ichiro Nishimura教授，其研究方向为基于动态表位（dynamic epitope，指蛋白的翻译后修饰对其抗原表位结构的影响）理论的理性药物发现和创新的糖技术平台。

纤连蛋白（FN）是一种遍在的细胞外基质成分。其与整合素相互作用，参与血管生成和肿瘤进展。FN在多种肿瘤中以癌胚亚型（oncofetal isoform, onfFN）存在，早在80年代，研究者已发现onfFN的IIICS结构域中Thr2152、Thr2155和Thr2156是被高度O-糖基化的。而最近，作者发现粘蛋白MUC2中类似的TTX基序的糖基化水平和糖型与结直肠癌的进展阶段显著相关（Biochemistry. 2020, 59, 1221-41）。因此，本文中作者意在探究上述位点上的O-糖基化修饰能否作为肿瘤特异性的生物标志物。

选择性反应监测（SRM）方法可以很好地从复杂的酶解肽段样本中定量检测具有特定结构的完整糖肽。为了实现这一目的，作者首先通过常规LC-MS/MS糖肽分析方法鉴定了肿瘤来源的onfFN酶解物中T2151~R2161肽段上三个Thr残基具有的糖型，并将它们分类为20种；随后，作者化学合成了这20种糖肽（及无糖基化的对照肽段1），以它们作为SRM的标准肽。作者为每种糖肽优化了QQQ上的 SRM 参数，包括LC梯度、Q2的CE和Q3的特征离子选择等，实现了1~500 nM线性范围内的绝对定量。

​

基于上述方法，作者分析了20名1~4期肝细胞癌（HCC）患者血浆中上述21种肽的绝对浓度。令人惊讶的是，作者观察到了两种糖肽15（Tn抗原类型）和20（STn抗原类型）的浓度随着HCC的进展而显著上升，而糖肽5、9和16则在健康人和1期患者中具有高水平，而在2~4期患者中几乎完全消失。基于此数据集，作者获得了肿瘤分期特异性的糖肽生物标志物。

最后，作者以15和16为例分析了肿瘤和健康人来源糖肽可能具有的结构差异。NMR结构提示糖肽16可能具有更刚性的构象（在Pro2154处全为trans），从而使它无法成为α2,6-O-唾液酸转移酶的底物。这也解释了15可转化为对应的唾液酸化产物20，而16无法转化为21。作者认为，15转化为20是HCC进展中高度特异的途径，可能和肿瘤侵袭和转移期间逃避免疫监视相关。

总而言之，本文中作者合成了21种糖肽标准品，通过SRM方法分析了HCC患者FN T2151~R2161上各糖基化形式的绝对浓度，发现了肿瘤分期特异性的糖肽生物标志物。

本文作者：TYC

责任编辑：MB

DOI：10.1021/jacs.5c00333

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c00333