DOI: https://doi.org/10.1038/s41388-026-03858-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42315913
تاريخ النشر: 2026-06-18
المؤلف: Kirsty Hodgson وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الجليكوزيل والسكريات البروتينية
نظرة عامة
يظل سرطان البروستاتا من الأورام الشائعة بين الذكور، مما يبرز الحاجة الملحة لتحسين طرق التشخيص المبكر والعلاجات الجديدة للمراحل المتقدمة من المرض. على الرغم من التقدم الكبير الذي تم إحرازه في فهم التغيرات الجينومية والبروتينية المرتبطة بسرطان البروستاتا، إلا أن استكشاف الجليكوم والجليكوبروتينوم قد تأخر. لقد ظهرت علم الجليكوبولوجيا كمنطقة حيوية في أبحاث السرطان الانتقالية، كاشفة أن الجليكوزيدات تلعب أدوارًا أساسية في سمات السرطان وتعمل كعلامات حيوية تشخيصية قيمة وأهداف علاجية. تشمل التغيرات الملحوظة في الجليكوزيدات في سرطان البروستاتا زيادة تفرع الجليكوزيدات المعقدة من نوع N، وتعديلات في السايلول والفقوسيل، وتغيرات في جليكوزلة المستضد الخاص بالبروستاتا (PSA)، ووجود جليكوزيدات O المقطوعة.
لقد قدمت التقدمات الأخيرة، وخاصة في تصوير الجليكوزيدات من نوع N باستخدام مطيافية الكتلة (IMS)، رؤى جديدة حول دور الجليكوزلة الشاذة في بيولوجيا أورام البروستاتا، مما يبرز أهمية الجليكوزيدات في نمو الأورام، والانتشار، وتجنب المناعة. شهد العقد الماضي تقدمًا كبيرًا في فهم كيفية تأثير الجليكوزلة على الوظائف البيولوجية، مما أدى إلى إمكانية تطوير علامات حيوية قائمة على الجليكوزلة وعلاجات تستهدف الجليكوزيدات. من المتوقع أن تعزز هذه الابتكارات التشخيص المبكر، وتصنيف المرضى، واستراتيجيات العلاج لسرطان البروستاتا، مما يحسن في النهاية النتائج السريرية.
مقدمة
يعتبر سرطان البروستاتا من الأورام الشائعة بين الذكور، وهو مسؤول عن أكثر من 350,000 حالة وفاة سنويًا في جميع أنحاء العالم. يوفر التشخيص في المراحل المبكرة معدل بقاء لمدة خمس سنوات بنسبة 95%، والذي ينخفض بشكل كبير إلى 50% للحالات المتقدمة أو المنتشرة. على الرغم من الحاجة الملحة للكشف المبكر، هناك زيادة مقلقة في تشخيصات المراحل المتقدمة. يتم استغلال مسار إشارات مستقبل الأندروجين (AR)، الضروري لوظيفة البروستاتا الطبيعية، في سرطان البروستاتا، مما يتطلب حظر الأندروجين كعلاج أساسي للمرض المتقدم. ومع ذلك، فإن ظهور سرطان البروستاتا المقاوم للإخصاء (CRPC) يبرز الحاجة الملحة لاستراتيجيات علاجية جديدة.
تعتبر الجليكوزلة، وهي عملية بيولوجية أساسية تتضمن تعديل البروتينات بجزيئات الكربوهيدرات (الجليكوزيدات)، تلعب دورًا كبيرًا في وظائف خلوية متنوعة وغالبًا ما تتعطل في السرطان. يتم التوسط في تخليق الجليكوزيدات والتعرف عليها بواسطة الجليكوزيل ترانسفيراز، والجليكوزيداز، والليكتين. في سرطان البروستاتا، ترتبط أنماط الجليكوزلة الشاذة، مثل زيادة تفرع الجليكوزيدات من نوع N والتغيرات في السايلول والفقوسيل، بتقدم السرطان ومقاومة العلاج. تستند هذه المراجعة إلى الأعمال السابقة من المؤلفين، حيث تسلط الضوء على التقدم في أبحاث الجليكوزيدات على مدار العقد الماضي، وخاصة من خلال تصوير الجليكوزيدات من نوع N باستخدام مطيافية الكتلة، وتناقش إمكانيات الجليكوزيدات كعلامات حيوية تشخيصية وأهداف علاجية في سرطان البروستاتا.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التقدم الكبير في تحليل الجليكوزيدات من نوع N في سرطان البروستاتا، مع التركيز بشكل خاص على أنماط تفرعها وفقوسيلها. ترتبط الجليكوزيدات متعددة الهوائيات من نوع N، التي يتم تصنيعها بواسطة الجليكوزيل ترانسفيراز مثل MGAT5، بتقدم سرطان البروستاتا والانتشار. من الجدير بالذكر أن إعادة برمجة الأيض، التي تتجلى في تأثير واربورغ، قد تعزز تفرع الجليكوزيدات من نوع N، مما له آثار على وظيفة خلايا T وتفاعلات البيئة الدقيقة للورم. لقد مكنت مطيافية الكتلة التصويرية (MSI) من تحليل مفصل للجليكوزيدات من نوع N في أورام البروستاتا، كاشفة أن العلاج بالعلاج الهرموني يغير هياكل الجليكوزيدات، حيث تزداد الجليكوزيدات المعقدة ثنائية الهوائيات بينما يتم تنظيم الجليكوزيدات ثلاثية وأربعة الهوائيات في الحالات المقاومة للعلاج.
بالإضافة إلى ذلك، يناقش القسم دور الفقوسيل في سرطان البروستاتا، حيث ترتبط المستويات المرتفعة من الفقوسيل ترانسفيراز بإمكانية الانتشار وحركة خلايا الورم. يتم التأكيد بشكل خاص على الفقوسيل الأساسي، الذي ينظمه FUT8، كهدف علاجي محتمل بسبب ارتباطه بالمرض العدواني. كما تتغير الجليكوزيدات من نوع N المربوطة بالسايلول، وخاصة تلك المرتبطة بتقدم الورم وتجنب المناعة، في سرطان البروستاتا، مع ارتباط أنماط السايلول المحددة بتشخيص سيئ. تشير النتائج إلى أن التغيرات في الجليكوزلة، بما في ذلك تلك في المستضد الخاص بالبروستاتا (PSA) والفوسفاتاز الحمضي البروستاتي (PAP)، قد تعزز دقة التشخيص لسرطان البروستاتا، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من الدراسات لاستكشاف هذه التغيرات في الجليكوزيدات كعلامات حيوية محتملة وأهداف علاجية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41388-026-03858-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42315913
Publication Date: 2026-06-18
Author(s): Kirsty Hodgson et al.
Primary Topic: Glycosylation and Glycoproteins Research
Overview
Prostate cancer remains a prevalent malignancy among males, highlighting an urgent need for enhanced early diagnostic methods and novel treatments for advanced stages of the disease. While significant advancements have been made in understanding the genomic and proteomic alterations associated with prostate cancer, the exploration of the glycome and glycoproteome has lagged. Glycobiology has emerged as a critical area in translational cancer research, revealing that glycans play essential roles in cancer hallmarks and serve as valuable diagnostic biomarkers and therapeutic targets. Notable glycan alterations in prostate cancer include increased branching of complex N-glycans, modifications in sialylation and fucosylation, changes in prostate-specific antigen (PSA) glycosylation, and the presence of truncated O-glycans.
Recent advancements, particularly in N-glycan imaging mass spectrometry (IMS), have provided new insights into the role of aberrant glycosylation in prostate tumor biology, emphasizing the importance of glycans in tumor growth, metastasis, and immune evasion. The last decade has seen significant progress in understanding how glycosylation influences biological functions, leading to the potential development of glycosylation-based biomarkers and glycan-targeting therapies. These innovations are expected to enhance early diagnosis, patient stratification, and treatment strategies for prostate cancer, ultimately improving clinical outcomes.
Introduction
Prostate cancer is a prevalent malignancy in males, responsible for over 350,000 deaths annually worldwide. Early-stage diagnosis yields a 95% five-year survival rate, which drastically declines to 50% for advanced or metastatic cases. Despite the critical need for early detection, there is an alarming increase in advanced-stage diagnoses. The androgen receptor (AR) signaling pathway, essential for normal prostate function, is exploited in prostate cancer, necessitating androgen blockade as a primary treatment for advanced disease. However, the emergence of castrate-resistant prostate cancer (CRPC) underscores the urgent need for novel therapeutic strategies.
Glycosylation, a fundamental biological process involving the modification of proteins with carbohydrate molecules (glycans), plays a significant role in various cellular functions and is often disrupted in cancer. The biosynthesis and recognition of glycans are mediated by glycosyltransferases, glycosidases, and lectins. In prostate cancer, aberrant glycosylation patterns, such as increased branching of N-glycans and alterations in sialylation and fucosylation, are linked to cancer progression and resistance to therapy. This review builds on previous work by the authors, highlighting advancements in glycan research over the past decade, particularly through N-glycan imaging mass spectrometry, and discusses the potential of glycans as diagnostic biomarkers and therapeutic targets in prostate cancer.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights significant advancements in the profiling of N-glycans in prostate cancer, particularly focusing on their branching and fucosylation patterns. Increased multi-antennary N-glycans, synthesized by glycosyltransferases such as MGAT5, are associated with prostate cancer progression and metastasis. Notably, metabolic reprogramming, exemplified by the Warburg effect, may promote N-glycan branching, which has implications for T-cell function and tumor microenvironment interactions. Mass spectrometry imaging (MSI) has enabled detailed profiling of N-glycans in prostate tumors, revealing that treatment with hormonal therapy alters glycan structures, with complex biantennary glycans increasing while tri- and tetra-antennary glycans are upregulated in therapy-resistant cases.
Additionally, the section discusses the role of fucosylation in prostate cancer, where elevated levels of fucosyltransferases correlate with metastatic potential and tumor cell trafficking. Core fucosylation, regulated by FUT8, is particularly emphasized as a potential therapeutic target due to its association with aggressive disease. Sialylated N-glycans, especially those linked to tumor progression and immune evasion, are also altered in prostate cancer, with specific sialylation patterns linked to poor prognosis. The findings suggest that glycosylation changes, including those in prostate-specific antigen (PSA) and prostatic acid phosphatase (PAP), could enhance diagnostic accuracy for prostate cancer, highlighting the need for further studies to explore these glycan alterations as potential biomarkers and therapeutic targets.