Tumor immunity has a two-stage defense system consisting of natural killer (NK) immunity for primary tumor and cytotoxic T lymphocyte (CTL) immunity for the metastatic lesions. However, cancer exerts the versatile immune evasion strategies to predominate over this two-stage defense. A series of our studies revealed that bladder cancer cells evade each tumor immune system by different evasion strategies using altered O-glycosylation. β-1,6-N-acetylglucosaminyltransferase (C2GnT) which adds N-acetylglucosamine to N-acetylgalactosamine forms a branched structure called core 2 O-glycans on cell-surface glycoproteins. To elucidate the roles of core 2 O-glycans in bladder cancer metastasis, we analyzed C2GnT expression in cancer cells in bladder (primary tissue) and cancer cells in lymph node (target organ). We showed that bladder cancer cells evade NK tumor immunity by upregulating C2GnT expression and CTL immunity by downregulating C2GnT expression. C2GnT-positive cancer cells survive NK cell attack in the primary tissue, resulting in acquiring a high-metastatic phenotype. On the other hand, C2GnT-negative cancer cells evade CTL attack, resulting in indefinite proliferation in the target organs such as lymph node. This review highlights two opposite roles of core 2 O-glycans in the evasion mechanisms of the attack by different effector cells.

We previously analyzed the cell-surface glycans of human embryonic stem cells (hESCs) and human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs) using lectin microarrays and mass spectrometry. We demonstrated that H type3 (Fucα1-2Galβ1-3GalNAc) is highly expressed in hESCs/hiPSCs compared with human somatic cells. Furthermore, we generated a lectin–drug conjugate (LDC) by fusing rBC2LCN with Pseudomonas aeruginosa exotoxin A as a cytotoxic agent for the selective elimination of hESCs/hiPSCs. Recently, we found that rBC2LCN strongly binds to a pancreatic cancer cell line Capan-1 with the cancer stem cell like property. rBC2LCN stained all of the pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) tissues obtained from 69 patients. We therefore perceived LDC as a potential anticancer drug. The half maximal effective concentration (EC₅₀) of LDC to Capan-1 was 1.04 pg/mL (0.0195 pM), which was 1,000-fold lower than that reported for conventional immunotoxins. Furthermore, the intraperitoneal or intravenous administration of LDC reduced the tumor weight in orthotopic and peritoneal dissemination mouse models. In this review, the development of LDC as a novel modality and its application to pancreatic cancer therapy are mainly described.

Keratan sulfate is a sulfated polysaccharide classified as a glycosaminoglycan, which has the structurally unique characteristics of diversity in the linker oligosaccharides connecting to the core protein, the existence of both an intrachain fucose branch and a “capping” monosaccharide at the nonreducing end, and diversity of the sulfation patterns. The function(s) of this newest glycosaminoglycan, keratan sulfate, remain mostly unclear. In this minireview, we describe the structures and known functions of keratan sulfate as well as cutting-edge methods to enable the synthesis of keratan sulfate with complex structures.

O-グリカンにN-アセチルグルコサミンを転移するβ-1,6-N-アセチルグルコサミン転移酵素（C2GnT）は、細胞表面糖タンパク質上にコア2 O-グリカンとよばれる分枝構造を形成するための鍵となる酵素である。膀胱癌の原発巣と転移巣であるリンパ節でのC2GnT発現を解析した結果、原発巣ではC2GnT発現が陽性の癌細胞が、リンパ節ではC2GnT発現が陰性の癌細胞の方が、それぞれ生存しやすいことがわかった。原発巣では、C2GnT発現陽性膀胱癌細胞がナチュラル・キラー（NK）細胞の攻撃から、リンパ節ではC2GnT発現陰性膀胱癌細胞が細胞傷害性Tリンパ球（CTL）の攻撃から、それぞれ全く異なる機構で逃避していることが明らかになった。本総説では、これらの異なる腫瘍免疫逃避機構を解説し、コア2 O-グリカンが示す、相反する二つの役割ついて述べる。

我々はレクチンアレイや質量分析を用いてヒト胚性幹細胞（ES細胞）やヒト人工多能性幹細胞（iPS細胞）の表層糖鎖を精密分析した結果、ヒト体細胞と比べてヒトES/iPS細胞ではHタイプ3（Fucα1-2Galβ1-3GalNAc）構造が高発現していることを明らかにした。更に本構造を認識するrBC2LCNレクチンに緑膿菌由来外毒素を薬剤として融合させたレクチン–薬剤複合体（lectin–drug conjugate, LDC）を用いてヒトES/iPS細胞を選択的に除去する技術を開発した。最近、このrBC2LCNレクチンが、膵がん幹細胞様の性質を持つ膵がん細胞株に対しても強く結合することを見出した。rBC2LCNレクチンを用いて臨床膵がん組織を染色した結果、69人の患者由来の膵がん組織全てに反応性を示すことがわかった。そこで、LDCを未分化細胞除去のみならず、抗がん剤としても利用できるのではないかと考えた。LDCを膵がん細胞株に作用させると、半数効果濃度（LD50）が1.04 pg/mL（0.0195 pM）と強力な抗腫瘍効果を示した。更に面白いことに、このLDCをマウスの腹腔や静脈に投与することにより、様々な膵がん移植マウスモデルにおいて劇的な抗腫瘍効果を得ることができた。本総説では、LDCの開発と膵がん治療への応用についての最新の知見ついてご紹介したい。

ケラタン硫酸はグリコサミノグリカンに分類される硫酸化多糖であるが、硫酸化パターンの多様性に加えて、コアタンパク質との間のリンカー糖鎖の多様性、分子鎖内フコース分枝の有無、非還元末端に“キャッピング”糖を有する、という構造的にユニークなグリコサミノグリカンである。この最も新しいグリコサミノグリカンであるケラタン硫酸の機能解明は最も遅れている。本稿ではケラタン硫酸の構造や既知の機能を述べるとともに、その複雑な構造を持つケラタン硫酸の合成を可能にする最新の手法について紹介する。