ST6GAL1介导的PD-L1唾液酸化稳定作用驱动结直肠癌免疫抑制微环境

这篇研究揭示了ST6GAL1通过α2,6-唾液酸化修饰稳定PD-L1蛋白，促进结直肠癌（CRC）免疫逃逸的分子机制。通过多组学分析、体内外实验及单细胞测序，证实ST6GAL1高表达与不良预后、CD8+ T细胞浸润减少及免疫治疗耐药相关，为靶向糖基化-免疫检查点协同治疗提供新策略。

　　

引言

结直肠癌（CRC）是全球第三大恶性肿瘤，免疫检查点阻断（ICB）疗法对微卫星高度不稳定（MSI-H）患者有效，但多数微卫星稳定（MSS）患者响应有限。糖基化异常是癌症标志之一，但其在CRC免疫微环境重塑中的作用尚不明确。本研究通过整合TCGA和GEO数据集，首次构建基于53个糖基因的CRC分子分型系统，发现ST6GAL1是驱动免疫抑制的关键效应分子。

结果

1. 糖基因特征揭示CRC异质性

通过无监督聚类将CRC分为三组：C2组呈现ST6GAL1高表达、预后最差，且富集EMT、VEGF等促癌通路。单细胞分析显示C2组中调节性T细胞（Treg）和髓系来源抑制细胞（MDSC）浸润增加，形成"免疫荒漠"表型。

2. ST6GAL1的临床与功能验证

临床样本检测显示ST6GAL1在癌组织中表达显著升高（p=0.007），且与CD8⁺ T细胞减少相关（p=0.018）。体外实验证实，敲低ST6GAL1可抑制CRC细胞迁移（Transwell实验减少60%）和增殖（CCK8显示72小时活性降低45%）。小鼠模型中，ST6GAL1敲除使肿瘤体积缩小70%，并增强抗PD-L1疗效（p<0.01）。

3. 分子机制解析

免疫共沉淀证实ST6GAL1与PD-L1直接互作。SNA凝集素沉淀显示ST6GAL1介导PD-L1的α2,6-唾液酸化修饰，敲低后PD-L1膜定位减少50%。蛋白酶体抑制剂MG132实验表明，ST6GAL1缺失导致PD-L1泛素化水平增加3倍，半衰期从12小时缩短至3小时（CHX追踪实验）。

4. 单细胞与空间转录组学

10x Genomics单细胞测序发现ST6GAL1^low肿瘤细胞周围CD8⁺效应T细胞密度增加2.5倍，且与M1型巨噬细胞共定位。空间转录组显示ST6GAL1^high区域存在EGFR-HEBP1通路激活，提示其对靶向治疗的潜在预测价值。

讨论

该研究首次阐明ST6GAL1-PD-L1糖基化轴在CRC免疫逃逸中的核心作用。临床前数据支持联合ST6GAL1抑制剂与ICB的治疗策略，尤其对MSS型CRC患者。局限性在于需进一步解析PD-L1特异性糖基化位点，并开展CRC专属临床试验验证预测模型。

实验方法

采用CRISPR-Cas9构建ST6GAL1敲除细胞系，通过流式细胞术检测肿瘤浸润淋巴细胞（CD45⁺CD8⁺IFN-γ⁺细胞占比）。使用10x Visium平台完成空间转录组测序，CellPhoneDB分析细胞间互作网络。

结论

ST6GAL1通过糖基化"分子盾牌"机制维持PD-L1稳定性，靶向该通路可逆转T细胞耗竭，为改善CRC免疫治疗响应提供新靶点。